JPH0691267A - 連続式電解水生成器の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 先止め式の通水経路で１つの蛇口により電解
水と浄水を得る方式において、浄水時に浄水を有効に取
水することが可能に構成する。 【構成】 先止め式通水経路１として電解槽５の給水側
に浄水カートリッジ３を設け、電解槽５の吐出側の取水
管９に蛇口１０を設け、排水管１１に排水電磁弁１２を
設け、更に取水管９と排水管１１を浄水電磁弁１８を有
する連通管１７で連通して構成する。また制御ユニット
４０は、電解水選択では浄水電磁弁１８を閉じた状態で
排水電磁弁１２を開閉すると共に、電気回路３０を作動
し、蛇口１０から所定の電解水を取水する。浄水選択で
は排水電磁弁１２を閉じた状態で浄水電磁弁１８を開閉
し、フィルタカートリッジ３で浄化した浄水の全量を蛇
口１０から有効に取水するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水等の飲料水を電
気分解してアルカリまたは酸性の電解水を連続的に生成
する連続式電解水生成器の制御装置に関し、特に先止め
式の場合の電解水と浄水とを取水する通水経路の構造と
その制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の連続式電解水生成器
は、飲料水が供給される電解槽の内部に２つの電極を対
向して設置する。そして一方の電極を陽極に、他方の電
極を陰極に極性を定めて所定の電圧を印加することで、
電解槽の飲料水を連続的に電気分解して、医療用の飲用
に適したアルカリ水、または化粧等に適した酸性水の電
解水を得る。また電解槽の給水側には、水道水等の残留
塩素を除去するフィルタカートリッジが装着され、非電
解で通水することで、カートリッジにより浄化した浄水
を得ることも可能に構成されている。

【０００３】ここで電解槽の通水経路の構成としては、
電解槽の吐出側の蛇口等により通水と停止を行う先止め
式と、電解槽の給水側のバルブ等により通水と停止を行
う元止め式とがある。これらの元止め式と先止め式では
それぞれ一長一短があるが、先止め式では電解槽が密閉
式であるので、細菌類の侵入による腐敗の可能性が少な
い。また水道水を蛇口の開閉により直ちに取水するのと
同じ感覚で使用でき、業務用の大容量の装置の場合にも
全く時間遅れが無い等の利点があり、これらの衛生的な
点、操作性の利点を重視して、先止め式を採用する傾向
にある。そこでこの先止め式において、電解槽の吐出側
の１つの蛇口により通水電解して電解水を取水すると共
に、非電解の浄水時にカートリッジにより浄化した浄水
も有効に取水可能に構成することが望まれる。

【０００４】従来、上記先止め式の連続式電解水生成器
としては、例えば図３のものがある。即ち、飲料水を導
入する入水管２がフィルタカートリッジ３に連通され、
この出口管４が２つの電極７，８を有する電解槽５に連
通される。そして一方の電極７の室５ａが取水管９に連
通し、他方の電極８の室５ｂが排水管１１に連通し、取
水管９に蛇口１０が設けられ、排水管１１に電磁弁１２
が設けられる。また入水管２にはカートリッジ交換時に
のみ閉じる入水バルブ５０が設けられ、取水管９に通水
と停止を検出するフロースイッチ５１が設けられて先止
め式に構成される。

【０００５】そして例えばアルカリ水を選択して蛇口１
０を開くと、スロースイッチ５１がＯＮして電磁弁１２
を同時に開き、電極７を陰極に極性を定めて電解し、取
水管９の蛇口１０からアルカリ水を取水し、不要な酸性
水は排水管１１の電磁弁１２により排出する。また蛇口
１０を閉じると、フロースイッチ５１がＯＦＦして電磁
弁１２も閉じ、通水電解を停止する。また非電解の浄水
時は、蛇口１０を開くことによりフィルタカートリッジ
３により浄化した浄水をそのまま通水する。このとき例
えば電磁弁１２を閉じて、電解槽５を通過する浄水の全
てを蛇口１０から取水したり、または電磁弁１２を電解
時と同様に開いて、浄水を一部排出しつつ取水するもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術のものにあっては、非電解の浄水時に１つの蛇口１０
から浄水も取水することが可能になるが、以下のような
不具合がある。即ち、浄水時に排水管１１の電磁弁１２
も開く場合には、電解槽５に大きい水圧がかからない
が、浄水の一部を排出して捨てるため、必然的に取水効
率が低下し、カートリッジ３の寿命に無駄を生じる。ま
た浄水時に電磁弁を閉じる場合は、逆に取水効率は高く
なるが、電解槽の圧損が増大して好ましくない。

【０００７】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、先止め式の通水経路で１つの蛇口により電解水と浄
水を得る方式において、浄水時に浄水を有効に取水する
ことが可能に構成することを目的とする。

【０００８】

【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、２つの電極を有する電解槽の給水側に浄
水カートリッジを設け、電解槽の吐出側で電解水を取水
する取水管に蛇口を設け、排水管に排水電磁弁を設け、
更に取水管と排水管を浄水電磁弁を有する連通管で連通
して構成される先止め式通水経路と、電解槽の２つの電
極に所定の極性で電圧印加して電解するように回路接続
される電気回路と、電解水を取水する場合は浄水電磁弁
を閉じた状態で排水電磁弁を開閉すると共に電気回路を
作動し、浄水を取水する場合には排水電磁弁を閉じた状
態で浄水電磁弁を開閉するように動作する制御ユニット
とを備えるものである。

【０００９】

【作用】上記構成に基づき、使用者が電解水の例えばア
ルカリ水を選択して蛇口を開くと、通水経路に通水して
直ちに蛇口から水が出るようになり、このとき制御ユニ
ットにより排水電磁弁のみが開き、且つ電気回路が作動
して電解槽の飲料水が電気分解され、これにより取水管
の蛇口からアルカリ水が取水され、排水管から不要な酸
性水が排出される。また浄水を選択して蛇口を開くと、
制御ユニットにより逆に浄水電磁弁のみが開き、浄水カ
ートリッジにより浄化した浄水がそのまま電解槽を介し
て取水管に、更に圧力バランスした状態で排水管、連通
管を介して取水管に合流するように流れ、こうして浄水
の全量が蛇口から有効に取水されるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、連続式電解水生成器として電解水
と浄水のいずれも取水可能な場合の全体の構成の概略に
ついて説明する。符号１は先止め式の通水経路であり、
水道管等に接続して飲料水を導入する入水管２が、飲料
水の残留塩素を除去するフィルタカートリッジ３に連通
され、フィルタカートリッジ３の出口管４が電解槽５に
連通されている。電解槽５は密閉式であり、その内部の
出口側が隔壁６で２つの室５ａ，５ｂに区画され、各室
５ａ，５ｂにそれぞれ電極７，８が設けられる。

【００１１】ここで一方の室５ａは、非電解時に浄水を
取水したり、電解時にその電極７の極性に応じてアルカ
リまたは酸性の電解水を取水するものである。また他方
の室５ｂは、電解時に不要な水を排水するものである。
そこで一方の室５ａは取水管９に連通され、この取水管
９に逆洗時のガスを抜く逃し弁１３、先止め式に通水、
停止操作する蛇口１０が設けられる。他方の室５ｂは排
水管１１に連通され、この排水管１１に常に一定の少な
い流量に定める定流量弁１９、電解時にのみ開く排水電
磁弁１２、逆流防止弁１４が設けられる。また入水管２
には、通水圧を一定に保つと共に、電解能力に応じた最
大通水量に抑える調圧弁１５、弁閉時の負圧を防止する
負圧防止弁１６が設けられる。

【００１２】またフィルタカートリッジ３の下流の出口
管４には入水流量センサ２０が、カートリッジ寿命を知
るために通水積算し、更に通水、停止及び入水量Ｑｉを
検出するように設けられる。一方、排水管１１の定流量
弁１９と排水電磁弁１２との間には排水流量センサ２１
が、排水の有無と排水量Ｑｏを検出するように設けられ
る。そしてこれらの２つの流量センサ２０，２１の入水
量Ｑｉと排水量Ｑｏにより、取水管９を通って蛇口１０
から取水される電解取水量Ｑを間接的に演算することが
可能になっている。

【００１３】更に、非電解の浄水時対策として、電解槽
５の吐出側の取水管９と排水管１１が連通管１７で連通
され、この連通管１７に浄水時にのみ開く浄水電磁弁１
８が設けられる。連通管１７は排水管１１の定流量弁１
９より上流で連通され、浄水時に取水管９と排水管１１
の両者から浄水が流れる場合の圧力バランスを取るよう
になっている。

【００１４】次に、電気回路３０について説明すると、
交流電源３１が電源トランス３２の１次側に接続され、
電源トランス３２の２次側が過熱保護用のバイメタルサ
ーモ３３を介して整流回路３４に接続されている。整流
回路３４の直流電圧出力側の正極と負極は、平滑コンデ
ンサ３５を介して、直流供給電力を制御するものとし
て、パルス幅制御型のスイッチングレギュレータ（ＰＷ
Ｍ）３６に接続される。そしてスイッチングレギュレー
タ３６の出力側が、電源スイッチ３７、極性設定スイッ
チ３８を介してそれぞれ２つの電極７，８に接続されて
いる。極性設定スイッチ３８は、一方の可動片３８ａが
図示のように正極に接続してその電極７を陽極に定め、
他方の可動片３８ｂが負極に接続してその電極８を陰極
に定める。また２つの可動片３８ａ，３８ｂが逆に動作
することにより、電極７を陰極に電極８を陽極に定めて
極性反転するように構成される。

【００１５】また上記２つの流量センサ２０，２１以外
に、電解水の酸性水またはアルカリ水、或は浄水を選択
する選択スイッチ２２、リセットスイッチ２３を有し、
これらの信号が制御ユニット４０に入力する。制御ユニ
ット４０はこれらの信号を処理して、排水電磁弁１２、
浄水電磁弁１８、電源スイッチ３７、極性設定スイッチ
３８、スイッチングレギュレータ３６にそれぞれ制御信
号を出力し、カートリッジ寿命の表示器２４に表示信号
を出力するようになっている。

【００１６】図２において、制御ユニット４０について
説明すると、入水流量センサ２０の入水量Ｑｉの信号が
入力する通水量積算手段４６を有する。通水積算手段４
６は、リセットスイッチ２３によりセットした状態で入
水量Ｑｉをカウントして積算し、積算信号を表示器２４
に出力してカートリッジ寿命を表示する。そしてフィル
タカートリッジ３が寿命に達して新しいものと交換され
ると、リセットスイッチ２３により積算量をリセットす
る。

【００１７】２つの流量センサ２０，２１の入水量Ｑｉ
と排水量Ｑｏの信号は、通水検出手段４１と、通水停止
検出手段４２に入力する。通水検出手段４１は、両流量
Ｑｉ，Ｑｏの信号により蛇口１０の操作に伴う通水の開
始を検出する。通水停止検出手段４２は、両流量Ｑｉ，
Ｑｏの差ΔＱを求め、この差ΔＱが設定値以下の場合に
通水停止を検出する。これらの通水と停止、及び選択ス
イッチ２２の信号は電磁弁制御手段４３に入力する。電
磁弁制御手段４３は、選択スイッチ２２で電解水選択す
る場合に、浄水電磁弁１８を閉じた状態に保ち、排水電
磁弁１２を通水信号により開き停止信号により閉じる。
また選択スイッチ２２で浄水選択すると、逆に排水電磁
弁１２を閉じた状態に保ち、浄水電磁弁１８を通水信号
により開き停止信号により閉じるように動作する。

【００１８】また２つの流量センサ２０，２１と選択ス
イッチ２２の信号は電解取水量演算手段４４に入力し、
電解水選択の場合に両流量Ｑｉ，Ｑｏを減算して電解取
水量Ｑを算出する。そして選択スイッチ２２、電解取水
量Ｑ、通水と停止の各信号は電解制御手段４５に入力す
る。電解制御手段４５は、電解水選択の場合に通水と停
止の信号により電源スイッチ３７にＯＮ、ＯＦＦ信号を
出力し、電解取水量Ｑに応じた電圧調整信号をスイッチ
ングレギュレータ３６に出力し、アルカリ水と酸性水の
選択に応じた極性設定信号を極性設定スイッチ３８に出
力する。また通水停止後にはその都度逆洗電圧、逆洗時
間を定めて、電源スイッチ３７にＯＮ、ＯＦＦ信号を、
スイッチングレギュレータ３６に逆洗電圧信号を、極性
設定スイッチ３８に極性反転信号をそれぞれ出力する。
一方、浄水選択の場合は、電源スイッチ３７にＯＦＦ信
号を出力するようになっている。

【００１９】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず蛇口１０を閉めると、電解槽５の吐出側の取水
管９が遮断され、同時に排水電磁弁１２も閉じて排水管
１１が遮断される。そこで水道水等の飲料水Ａは、通水
経路１の入水管２、フィルタカートリッジ３、出口管４
を介し電解槽５、取水管９、排水管１１に所定の水圧で
導入して満たされている。

【００２０】そこで使用者が、選択スイッチ２２により
電解水の例えばアルカリ水を選択して蛇口１０を開く
と、取水管９が連通して先止め式に通水経路１に通水が
開始して、直ちに蛇口１０から水が出る。このとき入水
流量センサ２０から入水量Ｑｉの信号が制御ユニット４
０の通水検出手段４１に入力して通水開始が検出され、
電磁弁制御手段４３により浄水電磁弁１８を閉じた状態
で排水電磁弁１２を開き、これにより排水管１１も連通
して一部の水が排出され、こうして電解水取水の状態に
なる。すると排水流量センサ２１の排水量Ｑｏの信号も
入力して、排水電磁弁１２の開弁が確認される。

【００２１】このとき電気回路３０では、交流電源３１
がトランス３２の１次側に印加して２次側の変圧電圧が
整流回路３４で直流電圧に整流され、且つ平滑コンデン
サ３５で平滑化されてスイッチングレギュレータ３６に
入力している。そこで電解制御手段４５により選択スイ
ッチ２２の選択に基づき電気回路３０の極性設定スイッ
チ３８が、電極７を陰極にするように作動する。また通
水信号に基づき電源スイッチ３７がＯＮする。

【００２２】一方、入水流量センサ２０と排水流量セン
サ２１の両流量Ｑｉ，Ｑｏにより、通水量演算手段４４
で蛇口１０の開度に応じた電解取水量Ｑが算出され、電
解取水量Ｑが多い程スイッチングレギュレータ３６の出
力電圧が高くなるように調整される。そこでレギュレー
タ出力側の所定の直流電圧が、電極７を陰極、電極８を
陽極にした状態で印加して、電解槽５の飲料水が電気分
解される。これにより電解槽５の室５ａから陰イオンを
多く含むアルカリ水Ｂが、取水管９を介して蛇口１０か
ら取水される。このとき室５ｂの不要な酸性水Ｃは、定
流量弁１９で制限して排水管１１により排出される。

【００２３】この電解時においては、水道圧が変動して
も調圧弁１５により通水圧を常に一定に保って連続的に
通水され、定流量弁１９により蛇口１０の開度にかかわ
りなく排水量が略一定に絞られる。このため蛇口１０か
らアルカリ水Ｂが任意に取水される場合にも、電解槽５
の電解効率を高く保った状態でアルカリ水Ｂが安定して
取水される。また主としてアルカリ水利用で使用される
場合には、電解槽５での電解によるカルシウムやマグネ
シウムのミネラル分を多く含んだアルカリ水Ｂが、専ら
取水管９を通るが、この取水管９には電磁弁、センサ、
スイッチ等が無いことで、炭酸カルシウム等のスケール
の付着によるトラブルが確実に回避される。

【００２４】アルカリ水Ｂを所定量取水後に蛇口１０を
閉じると、通水が止まり入水流量センサ２０の信号も停
止する。このため通水停止検出手段４２で両流量Ｑｉ，
Ｑｏの差ΔＱにより通水停止が検出され、電磁弁制御手
段４３により排水電磁弁１２も閉じる。またこの停止信
号により電源スイッチ３７がＯＦＦして、上述の電解作
用が停止する。一方、この電解停止時には、電解制御手
段４５により通水量等に応じて逆洗電圧、逆洗時間が定
められ、２つの電極７，８の極性を反転し、再び電源ス
イッチ３７をＯＮして電解することで逆洗され、これに
より２つの電極７，８に付着するスケールが除去され
る。

【００２５】一方、選択スイッチ２２により酸性水を選
択して蛇口１０を開くと、極性設定スイッチ３８により
電解槽５の電極７が陽極の極性になる。またこの場合に
も上述と全く同様に制御され、これにより蛇口１０から
逆に陽イオンを多く含む酸性水が取水され、通水停止時
に逆洗してスケール除去される。

【００２６】次いで、選択スイッチ２２により浄水を選
択して蛇口１０を開くと、制御ユニット４０の電磁弁制
御手段４３により排水電磁弁１２を閉じた状態で浄水電
磁弁１８が開く。また電解制御手段４５により電源スイ
ッチ３７がＯＦＦして電気回路３０が非電解の状態にな
る。そこでフィルタカートリッジ３により浄化した浄水
Ｄは電解槽５に入り、更に電解槽５からそのまま取水管
９と排水管１１に流出する。排水管１１の浄水Ｄは取水
管９と圧力バランスした状態で、連通管１７を通って取
水管９に合流することになり、こうして電解槽５に圧損
等を生じること無く、浄水Ｄの全量が蛇口１０から有効
に取水される。そして蛇口１０を閉じると、浄水電磁弁
１８も閉じて、元に復帰する。

【００２７】上述の電解水または浄水を取水する場合に
おいては、いずれもフィルタカートリッジ３により浄化
した浄水が通水され、この場合の全体の通水量が通水積
算手段４６で積算して表示器２４で表示される。そこで
表示器２４の積算量を監視することで、カートリッジ３
の寿命を適切に判断して交換することが可能になる。

【００２８】尚、２つの電磁弁１２，１８において、浄
水電磁弁１８は非通電により開き、排水電磁弁１２は通
電により開くものを使用すると、停電等の非通電時には
浄水を有効に取水することが可能になる。

【００２９】以上、本発明の実施例について説明した
が、制御系の異なるものにも同様に適応することができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続式電解水生成器において先止め式通水経路が、電解
槽の吐出側の取水管と排水管を電磁弁を有する連通管で
連通して構成されるので、浄水時には電解槽に圧損等を
生じること無く、カートリッジにより浄化した浄水の全
量を蛇口から有効に取水することができる。排水管の定
流量弁の上流から連通管が連通しているので、浄水時に
取水管と排水管の圧力が良好にバランスしてスムースに
浄水を取水できる。

【００３１】浄水電磁弁を非通電により開き、排水電磁
弁を通電により開くものを使用すると、停電等の場合も
浄水を有効に取水できて好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続式電解水生成器の制御装置の
実施例の全体の概略を示す構成図である。

【図２】同実施例の制御ユニットのブロック図である。

【図３】従来例の通水経路を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 通水経路 ３ フィルタカートリッジ ５ 電解槽 ７，８ 電極 ９ 取水管 １０ 蛇口 １１ 排水管 １２ 排水電磁弁 １７ 連通管 １８ 浄水電磁弁 ３０ 電気回路 ４０ 制御ユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの電極を有する電解槽の給水側に浄
   水カートリッジを設け、電解槽の吐出側で電解水を取水
   する取水管に蛇口を設け、排水管に排水電磁弁を設け、
   更に取水管と排水管を浄水電磁弁を有する連通管で連通
   して構成される先止め式通水経路と、電解槽の２つの電
   極に所定の極性で電圧印加して電解するように回路接続
   される電気回路と、電解水を取水する場合は浄水電磁弁
   を閉じた状態で排水電磁弁を開閉すると共に電気回路を
   作動し、浄水を取水する場合には排水電磁弁を閉じた状
   態で浄水電磁弁を開閉するように動作する制御ユニット
   とを備えることを特徴とする連続式電解水生成器の制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記通水経路は、排水管に定流量弁を有
   する場合には、その定流量弁の上流で連通管を連通する
   ことを特徴とする請求項１記載の連続式電解水生成器の
   制御装置。
3. 【請求項３】 前記浄水電磁弁は非通電により開き、排
   水電磁弁は通電により開くものであることを特徴とする
   請求項１記載の連続式電解水生成器の制御装置。