JPH06479A - イオン水生成器の多電極型電解槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イオン水生成器の電解槽動作の自動化による
効率の改善と電解槽の長寿命化。 【構成】 電解槽１に電極Ａ、Ｂによる電極１と、電極
Ａ′、Ｂ′による電極対２を設け、極性反転リレー１５
がａ接点側の場合は、電解用電源の＋側がＯＮ／ＯＦＦ
制御用リレー１３と電流センサー１１を介して対１の陽
極Ａ１に印加され、電解用電源の−側が対１の陰極Ｂ２
に印加され電極対１が電解動作となり、電極対２の陽極
Ａ′４にはリレー１４、電流センサー１２を介して−電
源が印加され、陰極Ｂ′５には＋電源が印加され対２は
洗浄動作となり、一定時間後にリレー１４をＯＦＦして
洗浄を停止し、次の極性反転リレー１５の切り換わり時
に連動復帰する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イオン水生成器に関
し、詳しくは多電極により水を電気分解する多電極型電
解槽を有するイオン水生成器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアルカリイオン水生成器は飲料水
（水道水）等を電解槽に供給し、電解槽内の陽極と陰極
間に直流電圧を印加して水を電気分解し、アルカリイオ
ン水と酸性イオン水を得るように構成されている。

【０００３】図４は従来のイオン水生成器の電解槽の構
成図である。浄水器１００から電解槽１０１へ給水が始
まると、水圧スイッチ１０２が作動して制御部（図示し
ていない）が電解槽１０１へ通電を開始する。なお、赤
ランプ点灯で飲用不適を、青ランプ点灯で飲用可の表示
を行っている。

【０００４】まず、極性反転用リレー１０４は＋側へ切
り換えられ、陽極１０５は電流センサー１０３を介して
電解用電圧＋側へ、陰極１０６は−側へ接続されて電解
が始まり、電流センサー１０３により電解電流を検出し
て、検出電流値と設定電流値が比較され比例制御が行わ
れる。動作中、電流センサー１０３の検出値が所定電流
相当電圧以下に低下したら、電解を停止して、極性反転
リレー１０４の接点を−側へ切り換え、陽極１０５と陰
極１０６への供給電圧の極性を反転して逆電圧を印加し
洗浄を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す従来技術においては、電解槽１０１内での電解・洗
浄動作を１対の電極１０５，１０６によって行い、電流
センサー１０３の検出値によってその都度洗浄動作をお
こなっているので、時間がかかり電極の電力負担が大き
くなり、電極の劣化度を早めて電解槽の寿命を短縮して
いるという問題があった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、電解槽内の電極を多電極化して、電解・洗浄動
作を複合動作として、洗浄動作も予め設定した設定時間
による自動サイクル動作として短縮規定し、電極当りの
電力負担を分散して電極の劣化を軽減するイオン水生成
器の多電極型電解槽を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は電解槽内の電極間に電圧を印加することに
より水を電気分解して、アルカリイオン水及び酸性イオ
ン水を生成するイオン水生成器において、第１の対電極
と第２の対電極を有する多電極型電解槽と、前記第１と
第２の対電極の電流をそれぞれ検出する２個の電流セン
サーと、前記第１と第２の対電極へ印加する電解用電圧
と洗浄用逆電圧を、自動的に制御される所定時間のタイ
ミングで交互に切り換える極性反転リレーと、該極性反
転リレーに連動して洗浄動作中の電極へ印加する洗浄用
逆電圧を自動的に制御される一定時間のタイミングでＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御する２個のリレーと、前記各リレー動作
による前記第１と第２の対電極の動作状態を表示する表
示部を備えたことを特徴とするイオン水生成器の多電極
型電解槽を備えている。

【０００８】

【作用】上記構成とすることにより第１と第２の電極を
有する多電極型電解槽に、極性反転リレーにより第１の
電極対が電解動作の場合は、第２の電極対が洗浄動作と
なるような極性に電解用電源を、電源ＯＮ／ＯＦＦ用リ
レーと電流センサーを介して印加し、第１と第２の電極
対が互いに逆動作を設定された所定時間のタイミングで
繰り返し行い、さらに、洗浄動作の電極対は洗浄動作開
始後予め設定された一定時間経過後に洗浄用逆電圧の印
加がＯＮ／ＯＦＦリレーによりＯＦＦされて洗浄動作を
停止し、ＯＮ／ＯＦＦリレーは極性反転リレーのタイミ
ングに連動して復帰して次の電解動作に備える。これら
の第１と第２の電極対の動作状態を電流センサーの検出
値も参照して表示されるので、洗浄動作も一定時間間隔
で自動化され電解槽の電解効率を改善し、各電極への電
力負担を分散して電極劣化を軽減することが可能とな
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例によるイオン水生成器の
多電極型電解槽の構成図である。

【００１０】図１において、１は電解槽を２対連結した
形の多電極型電解槽であり、陽極Ａ２と陰極Ｂ３を対１
とし、陽極Ａ′４と陰極Ｂ′５を対２とする２対の電極
を有している。６は陽極部ＡＡ′と陰極部ＢＢ′の間に
設けた隔膜であり、７は水道水等を活性炭フィルタ等で
ろ過して電解槽１に給水する浄水器であり、８は電解槽
１への給水を検知する水圧スイッチであり、１０はアル
カリイオン水の取出口、９は酸性イオン水の取出口であ
る。

【００１１】Ｒ１（１１）は電極対１の電解電流を検出
する電流センサーとしての検出用抵抗であり、Ｒ２（１
２）は電極対２用の電流センサーである。１３は電極対
１の電解動作時に印加電圧をＯＮし洗浄動作時に印加電
圧をＯＮ／ＯＦＦする１ａタイプ（１接点）のリレース
イッチであり、１４は対２の電極用のＯＮ／ＯＦＦ用リ
レースイッチである。

【００１２】１５は電極対１、２の印加電圧極性反転用
の２ｃタイプ（２回路２接点）のリレースイッチであ
り、ａ接点側では電極対１が電解動作となり、ｂ接点側
では電極対２が電解動作となる。１６は電極対１用の電
解・洗浄動作を表示する表示回路、１７は電極対２用の
表示回路である。

【００１３】図２は、図１に示す実施例の動作表であ
り、図３は、図１に示す実施例の動作のタイミングチャ
ートである。

【００１４】つぎに、各図を参照して動作を説明する。
浄水器７でろ過された水道水が電解槽１に給水されると
水圧スイッチ８がＯＮとなり、給水信号を受けて制御部
（図示していない）は電解を開始するために電解槽１へ
電解用電圧を印加する処理を始め、極性反転リレー１５
を接点ａ側へ切り換えて、電解槽１の電極Ａ、Ｂを電解
動作に、電極Ａ′、Ｂ′を洗浄動作にセットする。

【００１５】図１に示すように、リレー１５がａ接点側
に切り換わると、電解用電源の＋側がその時点でＯＮで
あるリレー１３と電流センサー１１を介して対１の陽極
Ａに＋の電解用電圧を印加している。電解用直流電源の
−側は陰極Ｂに接続されて対１の電極Ａ、Ｂ間で電解が
行われる。電解用電源としては直流が多く用いられてい
るが脈流やパルス電源などを用いても良い。この動作が
図２に、「リレー１５がａ接点時に電極対１の陽極Ａ→
＋，Ｂ→−となり、電解状態となる。このとき、リレー
１３はＯＮとなっている」として動作表示している状態
である。

【００１６】一方、対２の電極Ａ′，Ｂ′は、リレー１
５がａ接点側に切り換わった時点で、陽極Ａ′には電解
用直流電源の−側が、その時点でＯＮであるリレー１４
と電流センサー１２を介して接続され、陰極Ｂ′には電
解用電源の＋側が接続されて、逆電圧が印加されてるこ
とになり洗浄動作が行われる。この動作が図２に、「リ
レー１５がａ接点時に電極対２の陽極Ａ′→−，Ｂ′→
＋となり、洗浄可能状態となる。このとき、リレー１４
はＯＮからＯＦＦ」として動作表示している状態であ
る。

【００１７】つぎに、リレー１５がｂ接点側に切り換わ
ると、対１の電極の陽極Ａには電源の−電圧が、陰極Ｂ
には＋電圧の逆電圧が印加されるのでＡ、Ｂは洗浄動作
に入り、対２の電極の陽極Ａ′には＋の電圧が、陰極
Ｂ′には−の電圧が印加されて電解動作に入る。この動
作が図２に、「リレー１５がｂ接点時に電極対１のＡ→
−，Ｂ→＋となり、洗浄可能状態となる。このとき、リ
レー１３はＯＮからＯＦＦ」、「電極対２のＡ′→＋，
Ｂ′→−となり、電解状態となる。このときリレー１４
はＯＮ」として動作表示している状態を示すものであ
り、このように、電極対１と対２の間で交互に一方が電
解動作の場合は、一方は洗浄というように複合動作とし
て所定の時間繰り返し行われる。

【００１８】つぎに、以上説明した動作のタイミングに
ついて図３を参照して説明する。いま、電極対１の電極
Ａ、Ｂが電解中であるとすると（図３のｔ１時）電解が
進行して予め設定した電解時間の所定時間が経過（ｔ２
時）した場合、又は、水圧スイッチ８が給水停止による
ＯＦＦ信号を送出した場合、又は、電力消費量が所定電
力量をオーバーした場合、又は、電流センサー１１の検
出値が所定電流相当電圧以下となり、電解能力が低下し
て洗浄を必要とする場合、の以上の条件が１つ又は複数
発生した時は電極対１の電解動作を停止して洗浄動作に
移るよう制御される（ｔ２時に相当）。

【００１９】リレー１５はａ→ｂへ切り換わり、電解停
止となり、電極Ａ，Ｂには逆電圧が印加され洗浄動作に
入る。予め設定された一定時間（ｔ３〜ｔ４時）経過
後、又は、電流センサー１１の検出値が所定電流相当電
圧以下になったら洗浄動作は、リレー１３をＯＦＦする
ことによって停止され、リレー１３はｔ４時にリレー１
５に連動して復帰する。

【００２０】同様に、電極対２はｔ２時に電解動作に入
り所定時間経過後（ｔ２〜ｔ４時）、及びその他の条件
発生時に電解動作をリレー１５の切り換えで停止し、洗
浄動作に入り一定時間（ｔ４〜ｔ５時）経過後、又は電
流センサー１２の検出値条件により、リレー１４をＯＦ
Ｆして洗浄動作を停止したのち、リレー１４はリレー１
５の切り換え時に連動して復帰する。

【００２１】このように、電極対１、２で交互に、所定
時間幅の電解、一定時間幅の洗浄を、電解→洗浄→電解
を１サイクルとして行い、所定サイクル毎に強制的に洗
浄を行うが、もし、電流センサー１１，１２の検出値が
所定電流相当電圧以上にならない場合は電極劣化とみな
される。従って、表示回路１６、１７では各リレー動作
を電流センサー１１，１２の検出値も参照した制御部か
らの信号により、電極対１、２が電解動作中はＬＥＤ点
灯表示、洗浄動作中はＬＥＤ点滅表示が行われるので、
表示を判断して必要な場合は電解槽を交換する。

【００２２】このような本実施例においては、電極が１
対制御である従来例に比較して、多電極として電極を２
対設け、図３のタイミングチャートに示すように、ＰＷ
Ｍ（パルス幅変調）による時分割駆動を行うことにより
洗浄動作も自動化されて、電極対１は電極対１、２の並
列運転となり、電解槽の電解効率を改善し多電極化によ
り電力負担を分散して、電極の劣化を軽減することが可
能となる。なお、本実施例では、電極ＡＢ、電極Ａ′
Ｂ′の２対電極構成としたが、さらに多電極構成として
ＰＷＭによる時分割の選択駆動を行うことも可能であ
る。また、ＬＥＤ表示は２色表示として赤に電極対１が
電解中を緑に電極対２が電解中を対応させて、洗浄時に
は点滅表示とし色は洗浄側を優先させることにより１箇
所にて上記電解槽の交換を表示することもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、第１
の対電極と第２の対電極を有する多電極型電解槽と、第
１と第２の対電極の電流を検出する電流センサーと、第
１と第２のの対電極へ印加する電解用電圧と洗浄用逆電
圧を、自動的に所定時間のタイミングで交互に切り替え
る極性反転リレーと、極性反転リレーに連動して洗浄動
作中の電極へ印加する洗浄用逆電圧を自動的に一定時間
のタイミングでＯＮ／ＯＦＦ制御する２個のリレーと、
第１と第２の対電極の動作状態を表示する表示部を備え
たので、電解槽の電解効率を改善し電極の電力負担を分
散して電解槽の寿命を延ばすことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるイオン水生成器の多電
極型電解槽の構成図である。

【図２】図１に示す実施例の動作表である。

【図３】図１に示す実施例の動作のタイミングチャート
である。

【図４】従来のイオン水生成器の電解槽の構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 電解槽 ２ 電極Ａ ３ 電極Ｂ ４ 電極Ａ′ ５ 電極Ｂ′ ６ 隔膜 ７ 浄水器 ８ 水圧スイッチ ９ アルカリイオン水取出口 １０ 酸性イオン水取出口 １１，１２ 電流センサー １３，１４ 電圧ＯＮ／ＯＦＦリレー １５ 極性反転リレー １６，１７ 表示部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解槽内の電極間に電圧を印加すること
   により水を電気分解して、アルカリイオン水及び酸性イ
   オン水を生成するイオン水生成器において、 第１の対電極と第２の対電極を有する多電極型電解槽
   と、前記第１と第２の対電極の電流をそれぞれ検出する
   ２個の電流センサーと、前記第１と第２の対電極へ印加
   する電解用電圧と洗浄用逆電圧を、自動的に制御される
   所定時間のタイミングで交互に切り換える極性反転リレ
   ーと、該極性反転リレーに連動して洗浄動作中の電極へ
   印加する洗浄用逆電圧を自動的に制御される一定時間の
   タイミングでＯＮ／ＯＦＦ制御する２個のリレーと、前
   記各リレー動作による前記第１と第２の対電極の動作状
   態を表示する表示部を備えたことを特徴とするイオン水
   生成器の多電極型電解槽。