JPH03207486A - 水電解装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、定電流回路により電解電流を一定化すること
を基本として、水の電解精度を高め高品質のイオン水を
生或しうる水電解装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、水の電気分解により得られるアルカリ性イオン水
が胃腸の強化、健康維持に効果的であるとともに酸化防
止作用を有することが知られており、例えば飲料用、食
料品の長期保存用として用いられる一方、酸性イオン水
も、その酸化作用による漂白、殺菌効果によって化粧用
、洗顔用の他、食器・食品類等の洗浄に多用されている
。

他方このようなイオン水の生威には、例えばカーボン等
からなる棒状の陽電極と、ステンレス等の不錆金属から
なりかつ前記陽電極に外挿される円筒状の陰電極との間
にイオン交換膜を介在させた水電解槽が用いられており
、該電極間に一定電圧を印加しつつ水電解槽内に清水を
流遇させることによりイオン交換膜で隔てる陽極側に酸
性イオン水を、又陰極側にアルカリ性イオンを夫々生威
していた． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながらこのような清水は水質、水温さらには含有
する果ネラル等の電解質の含有量等に起因して電気抵抗
が大巾に変動しやすく、従って電極間に一定電圧を印加
する従来のものにあっては、生或されるイオン水のイオ
ン濃度が安定しないなど電解精度に劣り、高品質のイオ
ン水を得がたいという問題があった． 本発明は、定電流回路を用い電極間に一定の電解電流を
ｉ！Ｉｔすることにより電解精度を向上でき、前記問題
点を解決しうる水電解装置の提供を目的としている。

〔作用〕

叙上のごとく本発明の水電解装置は、定電流回路を用い
第１、第２の電極間に通電される電解電流を一定に制御
しているため電解精度を高めることができ、高品質のイ
オン水を、水質、水温、ミネラルの含有量等に影響され
ることなく生或することが可能となる． 〔実施例〕 以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する．図にお
いて水電解装置ｌは、箱体２内に、第１、第２の電極３
、４を有する水電解槽５と、前記電極３、４間に電解電
流を流す直流電解装置９と、作動用の操作・報知装置１
０と、定電流回路６を具えかつ該操作・報知装置１０の
作動により前記直流電解装置９を制御する制御装ｉｆ７
をとを収納することにより形威され、又本例では例えば
カルシウム熔解液である薬剤Ａを収容する収容ケースｌ
１が前記箱体２に着脱自在に配される。

前記水電解槽５は、第２図に示すように田柱状の電極片
１２に金属製の芯軸１３を貫通させた陽極陽の第１の電
極３と、円柱状をなし該第１の電極３の外側に外挿され
る陰極用の第２の電極４とを具え、該第２の電極４両端
は、前記芯軸１３の先端部に螺合するナット金具１４−
ｔ−用いて取付けられる上下の蓋体１５、１６によって
閉止される．又前記電極片１２は例えばカーボン，特殊
フエライト等を用いた円柱状の戒形体であって、その長
手方向の中心に、例えばステンレス鋼等の不請金属から
なる芯軸１３を密着して貫通させることによって一体の
第１の電極３を形威している．なお該第１の電極３は、
前記電極片１２と芯軸１３とを一体戒形することによっ
て形戒しうる他、電極片１２に設ける中心孔に芯軸１３
を嵌入して形威することができ、又第・ｌの電極３は電
極片１２両端において前記芯軸１３先端部を突出してい
る． 又第２の電極４ば、前記芯軸ｌ３と同様な金属材を用い
た円筒体であり、本例では前記電極片１２によりも長寸
に形成されるとともに、その外周面には導電性のナット
部材からなる接続端子ｌ７が溶着される。又第２の電極
４は、前記第１の電極３を外挿することにより前記電極
片１２との間に間隙１９を形戚するとともに、その両端
は上、下の蓋体１５、１６により閉止される．該蓋体１
５、１６は、カバ一体２１、２２とその内端に夫々取付
く保持板２３、２４とからなる．保持板２３、２４は、
前記芯軸１３を貫通する中心孔を設ける円板状をなしか
つ該中心孔の周囲には、遣水孔２５が透設するとともに
、外周面には凹溝２６が周設される．又保持板２３、２
４の外径は、前記第１の電極３外径よりも大かつ第２の
電極４の内径よりも小に設定され又一方の保持Ｉ／ｉｉ
２４は、電極片１２下端間にシリコンゴムなどの弾性リ
ング２９を介在させて配置される．又保持板２３、２４
間には、本例では、その外周面に取付き、前記電極片１
２を囲む隔筒３１が設けられ、前記間隙ｌ９を内間隙部
１９Ａ、外間隙部１９Ｂに区分する。なお隔筒３１は、
弾性リング２９を圧縮した状態にて前記凹溝２６に巻装
する紐体等を用いて緊縛され、従って弾性リング２９の
反発とともに、該隔筒３１は張設される。

なお隔筒３１は、水の電解によって生じるイオンを通過
させる反面、水分子の透過を妨げる不織布等のいわゆる
イオン交換膜が用いられる．前記カバ一体２１、２２は
、円形の基板３３の周囲に、前記第２の電極４を嵌入す
る段差３５を有する周壁３６を設けたキャンプ状をなし
、基板３３の中心には、前記芯軸１３の先端部を挿通す
る孔部を有するボス３７を突設している．又カバ一体２
１、２２は、前記段差３５外方に設ける内周溝に嵌合す
る０リングにより、前記第２の電極４を水密に嵌着する
とともに、前記ボス３７をへて基板３３から突出する芯
軸ｌ３の先端部に、例えばナントであるナット金具１４
を螺着することによりカバ一体２１、２２は前記段差３
５を第２の電極４端面に押付けられて取付けられる． 又下のカバ一体２２は、前記周壁３６とボス３７との間
で前記通水孔２５をへて内間隙部１９Ａに通じるととも
に又隔筒３１と第２の電極４との間をへて外間隙部１９
Ｂにも導通する流入路４ｏが形威され、又流入路４０は
、周壁３６に螺着するエルボ４１、４３に連通する。

上のカバ一体２１ば、第３図に示すごとく、前記周壁３
６とボス３７との間に中壁４２を設けており、又中壁４
２は、カバ一体２２の取付けととともに、前記保持板２
３の外周縁でその端面が当接する．従って、ボス３７と
中壁４２との間は、通水孔２５をへて前記内間隙部１９
Ａに通じる内流路４５を形或でき、又中壁４２と周壁３
６との間は、隔筒３１と第２の電極４との間で外間隙部
１９Ｂに通じる外流路４６を夫々独立して構戒する。な
お外流路４６は周壁３６に螺着するエルボ４７に導通し
、又内流路４５は、中壁４２と周壁３６とを継ぐ橋絡片
４９を通りかつ中壁４２で開口する導孔に螺着するエル
ボ４８に通じている．又このような水電解［５には、本
例では第４図に示すように水道等の市木管に接続される
市水取入用の接続金具５０と前記エルボ４１とが浄水器
５ｌを介して連通されるとともに、前記エルボ４７、４
８は夫々アルカリ性イオン水取出用のコック５２及び酸
性イオン水取出用のコック５３に導通される。なお該接
続金具５０及びコック５２、５３は夫々箱体２に各開口
端を露出して取付けられており、又本例では箱体２には
薬剤Ａをエルボ４３を介して前記水電解Ｎ５に供給する
薬剤供給Ｊ％５４が配設される． 前記浄水器５１は、前記接続金臭５０からの市水を清浄
しつつ水電解槽５に供給する濾過器であって、本例では
前記接続金具５０に通ずる第１の接続孔５６と、前記エ
ルボ４１に通ずる第２の接続孔５７とを有する保持台５
８を介して、箱体２内に着脱自在に収納さ熟る。

又清浄器５１は、有底の基筒上部を例えばキャップ等の
上片５９Ａにより閉止した容器部５９を具え、該容器部
５９にはその内部に、前記上片５９Ａ及び底片５９Ｂか
ら夫々間隙を隔てて支持されることにより上、下の空所
Ｈ１、Ｈ２を形威する上下のフィルタ６０、６１が隔置
されるとともに、該フィルタ６０、６１間には活性炭、
亜硫酸カルシウム等の吸着剤Ｂが収容される．さらに容
器部５９には、前記底片５９Ｂ下面に、前記第１、第２
の接続孔５６、５７に夫々０リングを介して水密に連結
される第１、第２の接続管６２、６３が突設される一方
、該第１の接続管６２はその上端を前記下の空所Ｈ２で
、又第２の接続管６３はその上端を前記上の空所Ｈ１で
開口する． 従って浄水器５１は、接続金具５０から流入しかつ第１
の接続孔５６、第１の接続管６２、下の空所Ｈ２をへて
吸着剤Ｂ中を上昇する市水を、該上昇の流通過程におい
て浄化する一方、浄化された市水を上の空所Ｈ１から第
２の接続管６３、第２の接続孔５７をへて前記水電解槽
５に供給しうる． 又浄水器５１は、前記第１、第２の接続管６２、６３を
夫々容器部５９の長平方向センタＣを中心とした対称位
置に設ける一方、各接続管６２、６３下端の接続部を互
いに同形状に形威しており、このことにより浄水器５１
は、その収納スペースを増大させることなく第１の接続
管６２を第２の接続孔５７に又第２の接続管６３を第１
の接続孔５６に夫々連結する逆接続を可能とし、浄水器
５１内の洗浄作業を便宜に行ないうる． すなわち市水の清浄化の際に下のフィルタ６１下面に付
着する市水内の不純物及び水あか等を、前記逆接続によ
り流通する市水とともに第１の接続管６２から外部に流
出しうる．従って本例においては、第２の接続孔５７は
、前記水電解槽５に通ずる市水供給流路Ｙ１と、コフク
５３に通ずる流出流路Ｙ２とに例えば三方弁式の切換弁
を介して切換自在に接続している． このことにより通常の水電解処理においては清浄化され
た市水を第２の接続孔５７から市水供給Ｙｌをへて水電
解槽５に供給するとともに、洗浄時においては浄水器５
１内の汚水を第２の接続孔５７から流水流路Ｙ２、コフ
ク５３をへて装置外に排出しうる． なお前記保持台５８には前記第１の接続孔５６に連係さ
れかつ市水圧力を検知することにより接続金具５０から
の市水の流入の有無を判断し制御装置７を入切する圧力
スイッチＳＷＩが付設され電極３、４間での空放電を防
止し安全性を高めている． 又前記薬剤供給具５４は、第５〜６図に示すように、前
記薬剤Ａを収容するケース本体部６５及び該ケース本体
部６５に一体に取付きかつケース本体部６５内の薬剤Ａ
を連続して水電解槽５に圧送するポンプ部６６を具える
収容ケース１１と、前記ボンブ部６６を作動する駆動機
６７とから形成される． なお本例では薬剤Ａは、カルシウム等の薬剤を水中に溶
解した溶解液であり、又収容ケース１１は第１図に示す
ように前記箱体２に設ける例えば凹所６９に出入れ自在
に収容されるとともに、駆動機６７は箱体２内に固着さ
れる． 前記ケース本体部６５は、第５図に示すように、周囲を
壁面で囲む例えば矩形なプラスチック容器状の基箱７１
を具え、該基箱７１上面には例えば蓋体７２により開閉
自在とした薬剤Ａ注入用の取入口７３が透設される． 又基箱７１背面には、前記ポンプ部６６取付用の凹所７
５が形設されるとともに、該凹所７５には一端が基箱７
１内で開口する導通孔７６Ａを有する管状の連結片７６
が突設される． ゛又前記ボンブ部６６は、前記凹所７５に一体に取付く
外箱７７と該外箱７７内に収納されるボンブ体７９とか
ら形威される． 外箱７７は、前記連結片７６に密に嵌合することにより
基箱７１内の薬剤Ａを外箱７７内に流入する流入孔８１
と、流入する薬剤Ａを外箱７７から流出する流出孔８２
とを具え、該流入孔８１と流出孔８２との間にはポンプ
体７９が介在する．前記ボンブ体７９は本例では互いに
噛合する一対の歯車８０Ａ，８０Ｂを用いたギャーボン
プであって歯車８０Ａ，８０Ｂの回転により薬剤Ａを流
入孔８１から流出孔８２に向けて一定流量でかつ連続し
て圧送する． なお一方の歯車８０Ａは、前記外箱７７を密に貫通する
駆動軸８３を具え、該駆動軸８３は、箱体２内に固定さ
れる例えばモータである駆動機６７の出力軸８４と、適
宜のクラッチ手段８５を介して係脱自在に連結される． 又本例では前記導通孔７６及び流出孔８２には夫々薬剤
Ａの逆流を防止する一方弁が介在するとともに、前記流
出孔８２は、前記エルボ４３に通じかつ箱体２の凹所６
９に配される連結金具８８に着脱自在に接続される． なおケース本体部６５とポンプ部６６とを一体化とした
このような収容ケース１１の構造は、従来トラブルの主
原因をなすポンプ部６６が故障した際においてもスペア
ーの収容ケースｌ１と取換えることによって使用者によ
り簡易に対応することができ、故障による装置の可動停
止時間の削減を計るとともにボンブ部６６の修理作業を
便宜とする． 又ボンブ体７９としては、ギャーポンブの他、ロータを
組合わせた多葉ポンプなどの回転ポンプ及びダイヤフラ
ムボンブ、チューブポンプ等種々のＬｉ様なものが使用
でき又、駆動機６７は該ボンブ体７９の種類に応じて適
宜設定しうる．そして本発明の水電解装置１においては
、前記水電解槽５は、第７図に略示するごとく、制御装
置７と直流電源装Ｉ９と操作・報知装２１０とを具える
電気回路ＥＣによって作動する。

前記直流電源装置９は、同図に示すように、外部電源９
０から入力される例えば１００Ｖの交流電流を例えば４
５Ｖ程度の直流電流に変換する整流型トランスであって
、その陽極側子９０ａ及び陰極端子９０ｂは切換スイッ
チ９１を介して夫々第１の電極３に通ずるナット金具１
４及び第２の電極４に通ずる接続端子１７に接続される
．前記制御装置７は、本例では前記端子９０ａと切換ス
イッチ９１との間に介在する抵抗９３前後の電位差を読
取り電解電流値を検知する検知手段９５と、該検知手段
９５からの検知信号９５Ａを演算し、電解電流を略一定
に制御する制御信号９６Ａを発信する演算手段９６と、
該制御信号９６Ａにより電解電流の変動に応じて直流電
源装置９の出力電圧を順次変化させる制御手段９７とを
具える定電流回路６を具えている． なお制御千段９７としては、本例では、第８図（ａ）〜
山》に示すように直流電源装置９内の高周波の電源波形
を制御信号によってスイッチングした後、ろ波するスイ
ッチングｉ１１ｍを採用している．又操作・報知装置ｌ
Ｏは、本例では外部電源９０、直流電源装置９間のスイ
ッチ部９９に通じ外部電源９０からの通電を入切するメ
インスイッチ１００と、前記演算手段９６に通じ電解電
流の大きさを例えば１．５Ａ、３．ＯＡ，４．５Ａに選
択する弱、中、強の３つの電解電流選択スイッチ１０１
ａ、１０ｌｂ，１０１ｃと、前記切換スイッチ９１に通
じ該スイッチ９１を切換えることにより電解電流の電位
を逆に接続させる洗浄スイッチ１０２と、洗浄時期を使
用者に知らせる例えばブザー等の報知器１０３Ａである
報知手段１０３とを具え、夫々箱体２前面の操作部１０
４に配される．ここで洗浄とは前記水電解槽５の内部洗
浄を意味する．すなわち電気分解により活性化された水
電解槽５内のカルシウムイオン等は水流とともに流水す
ると同時に、電極３、４の壁面に沈積物として付着し、
電解効率を低下させるとともに隔筒３１の損傷を招来す
る．従って前記洗浄スイッチ１０２への操作により切換
スインチ９１を切換え、第１の電極３に陰極を又第２の
電極４に陽極を夫々付加することによって沈積物をその
逆電圧により電解し水流とともに水電解槽５外に除去す
る．又このような洗浄は電解効率を高めるために、適切
な時期に行うことが必要であり、本発明においては、前
記電解電流選択スインチ１０１ａ〜１０１ｃにより選択
された電流値と該電流が流れる時間との積を前記制御装
置７により演算する一方、該積が略一定となる臨界点で
制御装置７は、前記報知器１０３Ａに通電しその表示に
より正しい洗浄時期を使用者に報知している。又このよ
うな積を用いた洗浄時期の換算は、前記沈積物の付着量
が電解効率とその稼働時間とに大きく影響されるため、
極めて正確であり、又電解電流を一定制御しているため
その演算を可能としている．なお前記臨界点は３０〜９
０Ａ・分の範囲より好ましくは４５〜７５Ａ・分の範囲
であることが望ましく又洗浄には４．５Ａの逆電流を６
０秒間通電するのが望ましい．従って本例においては、
前記洗浄処理を、制ｌ１装置７によりタイマー制御され
る６０秒間の逆通電処理と、さらに５秒間の市水流出処
理とに区分する一方、操作部１０４に、５秒毎に照光域
ＬＬを減じる例えば１３分割された６５秒のタイマー表
示ランブＬを設け、洗浄処理の進行情況及びその終了を
使用者に表示している．なお該逆通電は前述のごとく制
御装宣７により６０秒後に自動停止されるとともに、切
換スイフチ９工は、市水流出処理後の使用者による市水
バルブの閉止によって作動する圧力スイッチＳＷ１によ
る制ｌＩｌ装Ｉ７からの信号によって復帰する．又前記
洗浄処理の終了は、タイマー表示ランブＬの点滅の他さ
らに前記報知器１０３Ａを用いて使用者に報知してもよ
く又、報知器１０３Ａとして前記タイマー表示ランブＬ
を用いることができる．又本例では、選択スイフチによ
り設定する電流値をタイマー表示ランブＬを兼用して表
示している． 〔発明の効果〕 叙上のごとく本発明の水電解装置は、定電流回路を用い
第１、第２の電極間に通電する電解電流を一定に制御し
ているため、高品質のイオン水と、水質、水温、ミネラ
ル等の含有量等に影響されることなく生威することがで
きる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を斜視図、第２図は水電解槽
を示す断面図、第３図は上の蓋体を示す断面図、第４図
は水電解槽の接続状態を略示する線図、第５図は収容ケ
ースを示す分解斜視図、第６図は収容ケースと駆動機と
の接続状態を示す断面図、第７図は電気回路を示す線図
、第８（ａ）〜（ｂ）は電解電流の制御手段を説明する
線図である．２−・・箱体、　３一第１の電極、　４−
・第２の電極、５一水電解槽、　６・一定電流回路、 ７一制御装置、　９一直流電源装Ｉ、 １０一装置・報知装Ｉ、　９０・−・一外部電源、９１
一切換スイッチ、　　１００−・メインスイッチ、１０
１ａ、ＩＱ１ｂ、１　０　１　ｃ−−−一電解電流選択
スイッチ、　　１０２−・一洗浄スイッチ、１ ０ ３ 報知手段、 １ ０３Ａ 報知器．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　市水が通りかつ第１、第２の電極を内部に有する水
   電解槽、外部電源に接続されるとともに前記第１、第２
   の電極に正負の電位を切換スイッチを介して印加し電極
   間に電解電流を流す直流電源装置、メインスイッチと、
   前記電解電流の大きさを選択する電解電流選択スイッチ
   と、前記切換スイッチを切換えて電解電流の電位を逆に
   接続することにより第１、第２の電極を洗浄する洗浄ス
   イッチと、報知手段とを含む操作、報知装置、及び該操
   作・報知装置の作動により前記直流電源装置を制御する
   制御装置を箱体に配するとともに、前記制御装置は、前
   記電解電流を検知するとともに電解電流選択スイッチに
   より選択された略一定の電解電流を通電する定電流回路
   を具えてなる水電解装置。 ２　前記制御装置は、電解電流選択スイッチにより選択
   された電流値と該電流が流れる時間との積が略一定とな
   る臨界点で洗浄用の報知器に通電することを特徴とする
   請求項１記載の水電解装置。