JPH01143688A - 水タンクスイッチを有する電解イオン水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は通水式電解装置の電解水排出路に電解水の貯水
量によって電解装置の作動を制御する水タンクスイッチ
を設けた電解イオン水生成装置に関し、詳細には摺動自
在のピストン部材によってタンク内を容積可変のアルカ
リ水貯水チャンバを形成するとともに、タンク内のピス
トン部材先端後方に洗浄液チャンバを設け、タンク内の
アルカリ水貯水チャンバを自動的に洗浄するようにした
電解イオン水生成装置に関する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

給水路から供給した原水を電気分解し、一対の電解水排
出路からアルカリイオン水と酸性水として取出す通水式
電解イオン水生成装置の作動を制御する手段として、電
解水排出路にフロースイッチ、圧力スイッチなどを設け
、生成した電解水の流れを検出して電解機を制御するこ
とが行われている。

しかしながら、フロースイッチや圧力スイッチは予め設
定した流量及び圧力にならないと作動しないため電解水
を少量づつ使用する場合は、電解水を排水しているのに
電解機が作動しないという不都合があった。　他方、こ
れらのスイッチを少量の取水で反応するようにすると０
Ｎ−ＯＦＦ回数が頻繁になり、リレースイッチの消耗が
早く、また、取水量が少量のときに電解スイッチがＯＮ
になると電解槽内の処理水温度が上昇し、電流が流れ過
ぎブレーカが働いてしまうという問題があった。　この
問題を解決するには一定量の電解水を貯え、貯水量によ
って０Ｎ−ＯＦＦの制御信号を発信する水タンクスイッ
チを使用することが考えられる。

ところで、この種の水タンクスイッチは一般にタンク内
の水量によって変化する空気圧を利用するものであるが
従来の水スイッチタンクはタンク内の水と空気が接して
いるため空気が水の中に溶は込んで水と共に流出し、圧
力バランスを安定に維持できないという致命的な欠点が
あった。

この問題を解決するために本願出願人は先にタンク内の
貯水部の空気部をベローズで区画した水タンクスイッチ
を開発した。　このものはタンク内の空気が水に溶は込
まないので安定した圧力バランスで作動するという利点
があるが、急激な水圧や摩耗によりベローズが破けるお
それがあり、耐久性に問題がある。

他方、水電解装置のアルカリ水排出路を水タンクスイッ
チの貯水室に接続し、アルカリ水の貯水量によって電解
機のＯＮ−ＯＦＦを制御する構造の電解イオン水生成装
置はタンク周壁にアルカリ水中のカルシウムが析出、付
着し、正常に作動しなくなるという問題があった。

また、電解イオン水生成装置にコーヒーメーカー、製氷
機など電磁弁を有する装置を接続する場合は電解装置の
アルカリ水排出路からの圧力が相手方装置の弁抵抗に勝
る圧力に維持されていなければならないが、従来のよう
にアルカリ水排出路をこれら装置にそのまま接続する構
造ではアルカリ水の送水圧力が不足する傾向があった。

本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、
第１の目的はタンク内の空気が水に溶は込まず、且つ耐
久性の高い水タンクスイッチを具備した電解イオン水生
成装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は水タンクスイッチの作動と同
時にタンク内周壁を自動的に洗浄し、これにより上記の
ようなカルシウム析出の問題を解消することにある。

本発明のさらに他の目的は電解装置のアルカリ水排出路
の送水圧力を常に一定圧力以上に保つようにした電解イ
オン水生成装置を提供することにある。

〔問題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の特徴は、電解電
圧を印加する陰電極と陽電極を対向配設し、両電極間を
電解用隔膜で一対の電極室に仕切った電解槽の一側に給
水部を設け、他側に電解生成したアルカリイオン水と酸
性イオン水の一対の排出路を設けた水の電解装置と、該
電解装置のアルカリイオン水排出路に設けられ、電解装
置の電解スイッチを制御する水タンクスイッチとを具備
する電解イオン水生成装置において、上記水タンクスイ
ッチをして、中空筒体の一側に前記電解装置からのアル
カリイオン水出入口を有するタンク本体と、 タンク本体内の軸方向に液密且つ摺動自在に配設され、
タンク本体を前記アルカリ水出入口に通ずる容積可変の
貯水チャンバに形成するピストン部材と、 タンク内のピストン部材先端後方にタンク本体の内周壁
に対接するように形成された洗浄液チャンバと、 ピストン部材をタンク本体内部に弾力的に支持する支持
機構と、 タンク本体の軸方向に所定間隔を隔てて配置され、タン
ク内を摺動する前記ピストン部材の特定位置を検出して
検出信号を発信する複数個のスイルカリを中和し、カル
シウムを溶解する洗浄液を保有させた密閉式のチャンバ
でもよく、また、上記洗浄液の供給路と排出路を設け、
通水式洗浄液チャンバとすることもできる。　特に洗浄
液チャンバを通水式にした場合は電解装置の酸性水排出
路を洗浄液チャンバの供給路に接続し、電解によって生
成される酸性水を洗浄液として使用することができる。

〔発明の作用〕

本発明は上記のように電解装置の排出路に、電解生成水
の貯水量によって信号を発信する水タンクスイッチを設
けであるので、この信号によって電解装置の作動（電解
機の０Ｎ−ＯＦＦ及び給水弁の開閉）を制御でき、その
○Ｎ−０ＦＦ信号を自己保持するようにしておけばその
貯水量範囲内での電解水の排水は電解機及び給水弁の０
Ｎ−ＯＦＦから独立となる。　すなわち、その貯水量の
範囲では電解機の０Ｎ−ＯＦＦと無関係に電解水を排水
できる。　従って電解水を少量づつ取出しても電解スイ
ッチが入らなかったり電流が流れ過ぎたりするおそれは
ない。

また、水タンクスイッチの貯水部と空気部が上下摺動自
在のピストン部材で仕切られているので空気が貯水部の
水に溶は込んで圧力バランスを不であるのでピストン部
材がアルカリ水貯水チャンバを上下摺動するたびにタン
ク内周壁が洗浄液によって自動的に洗われることになり
、カルシウムの析出が合理的に防止される。　特に、電
解装置の酸性水排出路をピストン部材の通水式洗浄液チ
ャンバに接続することにより、アルカリイオン水と共に
生成される酸性水ハ・タンクの洗浄液として自給的に供
給されることになる。

尚、貯水チャンバのアルカリ水は弾声的に支持されたピ
ストン部材によって加圧されているのでタンク下流側の
アルカリ水には所定圧以上の送水圧力が付与される。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

図中１は水の電解機であり、電解槽２内に陽電極３ａと
陰電極３ｂを対向配設するとともに、画電極３ａ、３ｂ
間を電解用隔膜４によって陽極室５ａと陰極室５ｂに仕
切っである。

電解槽２は一側（図では下部）に給水弁６を有する給水
路７が接続されているとともに、他側（図では上部）に
は前記陽極室５ａに連通する酸性水排出路８ａと陰極室
５ｂに連通ずるアルカリイオン水排出路８ｂが接続され
、かくして、陽電極３ａと陰電極３ｂ間に電解電源回路
９からの直流高電圧を印加することにより、給水路７か
ら供給した原水を電気分解し、前記一対の電解水排出路
８ａ、　８ｂから酸性水とアルカリ水を別々に取り出す
ようになっている。

上記アルカリ水排出路８ｂには電解機の電解スイッチ１
０と電磁弁などの給水用電動弁６に作動制御信号を与え
るため水タンクスイッチ１１が設けられている。

この水タンクスイッチ１１はアルカリ水排出路８ｂに連
通ずる導入口１２ａと導出口１２ｂを有する中空タンク
本体１３を有し、導入口から入ったアルカリ水をタンク
内に留め、必要に応じて、例えば導出口に連通ずる蛇口
（図は省略）を開いてアルカリ水を排出するようになっ
ている。　図の実施例ではアルカリ水導入口１２ａと導
出口１２ｂを共通の通路で構成しているが、別々に設け
ることももちろん可能である。

タンク本体１３内にはピストン部材１４が液密且つ摺動
自在に配設され、タンク１３内に導入口１２ａ及び導出
口１２ｂに連通ずる容積可変のアルカリ水貯水チャンバ
１３ａとこの貯水チャンバ１３ａにピストン部材１４を
介して隣接する空気チャンバ１３ｂに区画している。

ピストン部材１４は好ましくは外周壁にシールリング１
５を嵌め、液密に嵌装するとともに、圧力シリンダなど
の弾力支持機構１６によってタンク１３内のアルカリ水
に対し弾発且つ加圧的に支持されている。　この支持機
構１６は図のような圧力シリンダに限らずスプリングそ
の他の支持手段を用いることができる。

タンク本体１内のピストン部材１４先端後方にはタンク
本体１３の内周壁１３’　に対向する洗浄液チャンバ１
７が形成されており、この洗浄液チャンバ１７に洗浄薬
液を保有させるようになっている。

第１図及び第２図の実施例ではピストン部材１４を上、
下に分割した一対のピストン１４ａ、１４ｂで構成し、
このピストン１４ａ、１４ｂを支持機構１６０ツド１８
に一定間隔ｄを隔てて固着し、上下一対のピストン１４
ａ、１４ｂとタンク内周壁１３′によって洗浄液チャン
バ１７を形成しているが、これに限らず単一一体のピス
トン部材の軸体中間を円周方向にくり抜き環状凹部を形
成した構造でもよい。

また、第３図文≠掛÷弓のように、ピストン部材１４後
方の空気チャンバ３ｂ自体を洗浄液チャンバ１７とし、
ここに洗浄液を保有させてもよい。

要は洗浄液溜り部がタンク内壁１３′に対接し、洗浄液
チャンバ１７の洗浄液がピストン部材１４と共にタンク
軸方向に移動してタンク内壁１３′を洗う構造であれば
他のいかなる構造でもよい。

タンク本体１３にはタンク内を軸方向に摺動するピスト
ン部材１４の位置を検出し、検出信号を発信する複数個
（図では上下２個）のスイッチ機構１９３．１９ｂがタ
ンク軸方向に所定間隔を隔てて設置されている。　これ
らスイッチ機構１９ａ、１９ｂのスイッチ素子としては
例えばリードスイッチを使用することができる。　この
場合は図のようにピストン部材１４にマグネット２０を
固定し、ピストン部材１４と一体のマグネット２０の磁
界を検出してリードスイッチ１９ａ、１９ｂから制御信
号をとるようにする。

これらスイッチ機構１９ａ、１９ｂは所定量のアルカリ
水がアルカリ水貯水チャンバ１３ａに溜まり、ピストン
部材１４が図の上方のスイッチ機構１９３の検出位置ま
で上昇すると電解機１の電解スイッチ１０をＯＦＦにし
、給水電動弁６を閑にするための信号を発信し、他方、
貯水チャンバ１３ａのアルカリ水が減少し、ピストン部
材１４が図の下方スイッチ機構１９ｂの検出位置まで降
下すると、電解機１の電解スイッチ１０をＯＮにし、給
水電動弁６を開にするための信号（例えばＯＮ信号）を
発信するように電気回路が組まれている。

尚、スイッチ機構１９ａ、１９ｂから電解スイッチ１０
及び電動弁６への信号の電気回路は、スイッチ機構１９
ａ、１９ｂの一方の入力信号が他方の人力信号によって
切換えられるまで自己保持されるようになっている。

ピストン部材１５の洗浄液チャンバ１は第２図のように
塩酸その他の酸性洗浄液を充填して密閉した密閉式でも
よいが、第１図のように洗浄液チャンバ１７に洗浄液供
給路１７ａと排出路１７ｂを設け、この供給路１７ａと
排出路１７ｂを介して洗浄液を通水させる構造でもよい
。　この場合は好ましくは図のように電解装置の酸性水
排出路８ａを洗浄液チャンバ１７に通水させアルカリ水
と共に生成される電解酸性水をタンクの洗浄液として利
用することができる。

本発明はこれに限定されるものではなくより適切な別途
洗浄液を通水できることはもちろんである。

酸性水排出路８ａには水タンクスイッチ１１のアルカリ
水貯水チャンバ１３ａの圧力抵抗で排出路８ａから水が
逃げないようにオリフィスまたは水圧調整弁２１が設け
られている。　また、排水路８ｂには必要により逆止弁
２２を設け、電解槽への逆流を防止するようにする。

尚、２３はアルカリ水の取水側に設けたコックである。

尚、第３図及び第４図のように圧力シリンダなどの支持
機構は必要に応じて蛇腹などの伸縮カバー２４で保護す
る。

また、第１図のように本発明の水タンクスイッチに高電
圧端子２５を設け、一方の電極を絶縁した高電圧発生装
置２６から高電圧を印加してタンク内の水に電子を供給
するようにしたり、あるいはタンク近傍に永久磁石、電
磁コイルなどの磁気供給装置２７を設けてタンク内の水
を磁化するようにしてもよい。

次に本発明の作用を第１図実施例を参照して説明する。

電解機１の給水路７から供給された原水は電解槽２の電
極３ａ、３ｂに印加された高電圧によって電解され、生
成された電解水は一対の排出路８ａ、３ｂからアルカリ
イオン水と酸性水に分離されて排出される。　アルカリ
水排水には水タンクスイッチ１１の貯水チャンバ１３ａ
が接続されているので、電解機１から生成されるアルカ
リ水の量がコック２３からの取水量よりも多いとアルカ
リ水は水タンクスイッチ１１のピストン部材１４を押し
上げて貯水チャンバ１３ａに溜まる。　ピストン部材１
４が所定位置まで上昇してピストン部材１４のマグネッ
ト１５が上部スイッチ機構１９ａに作用すると、このス
イッチ機構１９ａから電解機１の電解スイッチ１０をＯ
ＦＦにし、給水弁６を閉じる信号が与えられ電解及び給
水が【ヒまる。

アルカリ水を使用してタンク内の水が減少し、ピストン
部材１４のマグネット１５が下部スイッチ機構１９ｂに
よって感知される位置へ降下するまで電解スイッチ１０
のＯＦＦ、給水弁６の閉状態が自己保持される。

他方、ピストン部材１４が下降し、下部スイッチ機構１
９ｂによって検出されると、スイッチ機構１９ｂから電
解スイッチ１０をＯＮにし、給水電動弁６を開にする信
号が与えられる。　この状態はピストン部材１４が再び
上昇して」二部スイッチ機構１９ａによって検出される
まで自己保持され電解が続けられる。

このようにピストン部材１４が上部スイッチ機構１９ａ
に感知されるまでは電解水の取水に関係なく電解及び給
水が続けられ、他方、ピストン部材１４が下部スイッチ
機構１９ｂに感知されるまでは取水に関係なく電解がＯ
ＦＦで、給水が１ｈまった状態が続く。　すなわち、こ
の中間の取水は電解機０Ｎ−ＯＦＦ及び給水弁の開閉に
影響を与えない。

この場合、水タンクスイッチ１１のアルカリ水貯水チャ
ンバ１３ａと空気チャンバ１．ｌｂはピストン部材１４
で液密に仕切られているので空気がアルカリ水に溶は込
んで流出することはない。

他方、水タンクスイッチ１１のピストン部材１４にはタ
ンク内周壁１３′に対接する洗浄液チャンバ１７があり
、このチャンバ１７に電解酸性水が洗浄液として充填さ
れているのでピストン部材１４の上下の移動に伴ってア
ルカリ水に浸されていたタンク内周壁１３′が洗浄液チ
ャンツマ１の酸外水によって洗われることになる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の装置は水タンクスイッチのピスト
ン部材が一対のスイッチ機構の間にある間はアルカリ水
の取出しは電解機の０Ｎ−ＯＦＦ及び給水弁の開閉に影
響を与えないので電解水を少量づつ使用しても従来のよ
うな未電解のまま通水したり電解電流が流れ過ぎたりす
る不都合はなくなる。

また、水タンク内部が摺動自在のピストン部材によって
仕切られているので、空気がアルカリ水に溶は込んで流
出するおそれがなく、仕切部材が水圧によって破れる心
配もない。

さらに、ピストン部材の作動によって洗浄液チャンバと
対接するアルカリ水貯水チャンバの内周壁が自動的に洗
浄されるので、カルシウムの析出によりピストン部材の
円滑な作動が阻害されるといった不都合が合理的に解消
される。

加、ｔて、水タンクスイッチのピストン部材によってタ
ンク下流のアルカリ水排出路に送水圧力が付与されるの
で電解イオン水生成装置に弁材の各種装置を接続しても
水圧不足をきたすおそれはない。

【図面の簡単な説明】

１・・・電解機、　２・・・電解槽、　６・・・給水用
電動弁、　８ａ、３ｂ・・・電解水排出路、　１０・・
電解スイッチ、　　１１・・・水タンクスイッチ、　　
１３ａ・・・アルカリ水貯水チャンバ、　　１３ｂ・・
・空気チャンバ、　　１６・・・支持機構、　　１７・
・・洗浄液チャンバ、　　１９ａ、１９ｂ・・・スイッ
チ機構、　　２０・・・マグネット、　２１・・・オリ
フィス（水圧調整弁）２２・・・逆止弁、　２３・・・
取水フック、　２５・・・高電圧端子、　２６・・・高
電圧発生装置、　２７・−・磁気供給装置。 特許出願人　　　　岡　崎　龍　夫 代理人　　弁理士　佐　藤　直　義

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解電圧を印加する陰電極と陽電極を対向配設し
   、両電極間を電解用隔膜で一対の電極室に仕切った電解
   槽の一側に給水部を設け、他側に電解生成したアルカリ
   イオン水と酸性イオン水の一対の排出路を設けた水の電
   解装置と、該電解装置のアルカリイオン水排出路に設け
   られ、電解装置の電解スイッチを制御する水タンクスイ
   ッチとを具備する電解イオン水生成装置において、上記
   水タンクスイッチは、中空筒体の一側に前記電解装置か
   らのアルカリイオン水出入口を有するタンク本体と、 このタンク本体内の軸方向に前記アルカリ水出入口に通
   ずる容積可変の貯水チャンバを形成するピストン部材と
   、 タンク内のピストン部材先端後方にタンク本体の内周壁
   に対接するように形成された洗浄液チャンバと、 ピストン部材をタンク本体内部の前記貯水チャンバに対
   して弾圧的に支持する支持機構と、 タンク本体の軸方向に所定間隔を隔てて配置され、タン
   ク内を摺動する前記ピストン部材の特定位置を検出して
   検出信号を発信する複数個のスイッチ機構とを具備する
   ことを特徴とする水タンクスイッチを有する電解イオン
   水生成装置。
2. （２）洗浄液チャンバがピストン部材の軸体中間にタン
   ク本体内周壁に臨むように形成されている特許請求の範
   囲第１項記載の水タンクスイッチを有する電解イオン水
   生成装置。
3. （３）洗浄液チャンバがタンク内のピストン部材後方に
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の水タンクスイッチを有する電解イオン水生成装置
   。
4. （４）前記洗浄液チャンバに、 タンク外部から洗浄液を導入する洗浄液供給路とタンク
   外部へ排出する洗浄用排出路を設け、洗浄液チヤンバへ
   洗浄液を通水するようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項または第３項記載の水タンクを有する電解
   イオン水生成装置。
5. （５）洗浄液チャンバの洗浄液供給路に前記電解装置の
   電解酸性水排出路を接続したことを特徴とする特許請求
   の範囲第４項記載の、水タンクスイッチを有する電解イ
   オン水生成装置。
6. （６）洗浄液チャンバが洗浄液 を保有する密閉チャンバであることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項または第３項記載の水タンクスイッチを
   有する電解イオン水生成装置。