JPH07115018B2 - 電解イオン水生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は水を電気分解してアルカリイオン水と酸性イオ
ン水に別々に排出する電解イオン水生成装置に関し、特
に電解槽の給水側に、内部の陽極室と陰極室に各別に連
通する一対の電解用原水供給路を独立に設け、給水側ま
たは排水側の一対の管路に流量比調節部材を設けた電解
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〕

供給原水が電気分解してアルカリイオン水と酸性水にし
て取出す連続式の電解イオン水生成装置は、電解槽から
排出されるアルカリ水、酸性水の相対的な流量比率を制
御することにより電解生成水のPH値を調整することがで
きる。

この場合、従来はアルカリ水排出路と酸性水排出路に各
別の開閉絞弁を設けて流量比の調節する方法がとられて
いるが、この方法では部材点数が多くなるので取付手間
がかかるだけでなく、流量調節箇所も二ケ所になるため
調節が面倒である。

また、従来の電解装置は電解槽内部の一対の陽極室と陰
極室に対して原水供給口が唯一共有であったため、上記
アルカリ水と酸性水の流量比調節部材は電解イオン水の
排水管に設ける以外になく、さらに原水供給口が一つで
あるため陽極室、陰極室にミネラルなどの電解用薬液を
混合するには電解装置に電解槽の各電極室に連通する一
対の薬液供給路を形成しなければならなかった。

本発明の目的はワンタツチで調節可能なアルカリイオン
水と酸性水の流量比調節部材を電解槽の給水側と排水側
に選択的に設け、且つ電解用薬液を原水供給路に直接導
入できる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。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、互いに対向配置された互いに極性が異なる２
つの電極を有する電解槽と、両電極間に設けられ両電極
間を２つの陽極室と陰極室とに仕切る電解用隔膜と、前
記電解槽の一側に設けられ、陽極室と陰極室の各々に独
立して連通する一対の電解用原水供給路と、前記電解槽
の他側に設けられ、陽極室と陰極室の各々に独立して連
通する一対の電解イオン水排水路と、前記一対の電解用
原水供給路に設けられ、陽極室および陰極室への流量調
節を行う流量比率調節部材とを備え、前記流量比率調節
部材は、前記一対の電解用原水供給路の一方の開度を増
すように作動すると、これに連動して他方の開度を絞る
ように構成された流量比率調節弁を有することを特徴と
する電解イオン水生成装置である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面を参照にして説明す
る。

図において１は本発明の電解イオン水生成装置に使用さ
れる電解機の一例を示す、いわゆる円筒形の電解ユニツ
トであり、円筒形の電解槽２内に円筒状の内側電極3aと
外側電極3bを対向配設し、これら両電極間を同じく円筒
状の電解用隔膜４で仕切ることによって、電解槽２内に
軸方向へ延びる一対の電極室5a,5bを形成している。

一般には内側電極3aを＋極とし、外側電極3bを一極と
し、両電極に直流高電圧を印加して使用するが、電極の
極性にはこの逆でも良く、また、両電極3a,3bに陽極電
解耐性材料を使用するとともに、両電極3a,3bへの電圧
を印加する電気回路に逆電切換スイツチ（図は省略）を
組込むことにより両電極の極性を切換えて電解水生成の
運転ができるようにすることも可能である。

尚、ここで云う陽極電解耐性材料とは水電解用の陽電極
として用いるのに適し且つ飲用にも害のない材質を意味
し、例えばフエライト；マグネタイト；セラミツクスな
どの陶器類に上ぐすりなどで金または白金の表面処理を
施したものその他導電材料を混合したセラミツクス、な
ど陽電極として使用可能なセラミツクス；チタン；チタ
ン合金；チタンに貴金属メツキを施したもの；または合
金などによって陽電極としての消耗を合金のイオン同志
の持つ電価の働きで電極表面の陽極崩壊を防ぐようにし
た合金材料などが挙げられる。

電解槽２の一側（図では下部）には電解用原水を導入す
るための一対の原水供給管路6a,6bが設けられている。

これら一対の原水供給管路6a,6bは一方の供給路6aが電
解槽２内の一方の電極室5aに、また、他方の供給路6bが
他方の電極室5bにそれぞれ各別に連通するように独立に
形成されている。

他方、電解槽２の他側（図では上部）には前記一対の電
極室5a,5bに各別に連通する一対の電解生成水排出管路7
a,7bが接続されている。図の実施例では電極3aを＋極と
し、電極3bを−極としているので7aは酸性イオン水の排
出管路を、7bはアルカリイオン水の排出管路を構成して
いる。このような構成になる連続式電解イオン水生成装
置において、本発明の特徴はこのように一対の独立供給
路6a,6bと一対の電解水排出管路7a,7bを有する電解装置
を使用し、この電解装置の原水供給側または電解水排出
側の少なくともいずれか一方の側の一対の管路に、一方
が第１の管路の開度を増す方向へ作動するとこれに連動
して他方が第２の管路の開度を絞るようになる一対の連
動開閉弁部を有する流量比調節部材を設けたことにあ
る。

第１図は酸性イオン水排出管路7aとアルカリイオン水排
出管路7bに流量比を電解水排出側で調節する実施例であ
るのに対し、第２図は電極室5a,5bに各別に連通する一
対の原水供給管路6a,6bに流量比調節部材８を設け、流
量比を原水の供給側で調節する実施例である。

第１図乃至第２図実施例の流量比調節部材８は二本の管
路7a,7b（または6a,6b）に対応する一対の通路9a,9bを
形成したケーシング10を有するとともに、共通の軸体に
これら二つの通路9a,9bに対応する一対の弁孔11a,11b
を、対応する排出路の管路方向に対して異なる角度をも
って形成した同軸形バルブ12をこのケーシング10内に回
転自在に嵌装してある。

すなわち、第１図乃至第３図の実施例では同じ方向に向
く一対の管路7a（6a）,7b（6b）に対し、これに対応す
る同軸形バルブ12の一対の弁孔11a,11bの角度（向き）
を約54度異ならせてあり、同軸バルブ12を矢印方向に回
動すると第３図に実線で示す一方の弁孔11bの開度が増
すと同時に、仮想線で示す他方の弁孔11aの開度が絞ら
れるようになっている。尚、13は同バルブ12を回動する
ダイヤルである。特に、第２図に示す実施例によれば、
一対の電解用原水供給路6a,6b側に流量比調節部材８が
設けられているため、陽極室5aおよび陰極室5bに電解用
原水が流入する前に、陽極室5aおよび陰極室5bに供給さ
れる電解用原水の比率の調節を行うことができる。この
ため、例えば出口側で流量比率の調節を行う場合に比べ
て、電解用隔膜４に対して余分な負荷が加わることはな
い。すなわち、電解槽２の出口側で流量比率の調節を行
う場合、出口側の調節により電解槽内の原水に圧力が加
わり電解用隔膜に対して余分な負荷が加わることも考え
られるが、本願発明のように電解槽２の入口側で流量比
率の調節を行うと、電解用隔膜４に対する負荷が軽減さ
れる。

第４図は本発明に使用される流量比率調節部材８の別の
実施例を示すもので、この実施例の流量比率調整部材は
各々の管路7a,7b（あるいは6a,6b）に対応する横方向の
弁孔11a,11bを形成した一対の歯車付回転弁体14a,14bを
各々の弁体14a,14bの弁孔11a,11bが対応する管路7a,7b
（あるいは6a,6b）に対して異なる角度となるように外
周歯車15a,15bを介して連動可能に係合させた平行軸形
の流量比率調節弁によって構成されている。すなわち、
レバー16を矢印方向へ回動すると一方の回転弁体14bの
弁孔11bは開度を増し、他方の回転弁体14aの弁孔11aは
絞られて開度が小さくなる。

第５図は本発明に使用される流量比率調整部材８のさら
に他の実施例によるスプール弁型の流量比率調節部材を
示すもので、この流量比率調整部材８は管路7a,7b（あ
るいは6a,6b）に各々連通する一対の通路9a,9bを設けた
筒状のケーシング10に、これら通路9a,9bを開閉する一
対の弁体17a,17bを固着したピストンロツド18を摺動自
在に嵌装したもので、これら一対の弁体17a,17bは外部
つまみやクランクなどの操作でピストンロツド18を矢印
Ｘの方向へ動かすと弁体17aが通路9aを漸次開くととも
に、これに連動して弁体17bが通路9bを漸次閉じる方向
へ作動し、また、ピストンロツド18を矢印Ｙの方向へ動
かすと弁体17bが通路9bを漸次閉じると同時にこれに連
動して弁体17aが通路9bを漸次閉じる方向へ作動するよ
うになっている。この構成では必要に応じて通路9a,9b
を同時に全開にすることも可能である。

尚、20は通路9a,9bの水が混じらないように弁体17a,17b
の間のピストンロツド18に固定したシールリングであ
る。

流量比率調整部材８は手動でもなく、また、モーター、
変整ギヤ、クランクなどを用いて電動で遠隔操作にして
もよい。

第６図は電解装置の流量比を調節することができ、しか
も、電解イオン水生成装置の水洗い洗浄時に双方の管路
7a,7b（または6a,6b）を共通のドレン開口21に連通さ
せ、水洗い洗浄水をこのドレンから排水できるようにし
たもので、このため流量比調節部材８は同軸バルブ12の
内部に流路切換弁機構を設けてある。

すなわち、第６図のように、前記同様の同軸形バルブ12
を嵌装した流量比率調節部材８のケーシング10にドレン
開口21を設けるとともに、同軸形バルブ12の軸心に、同
軸バルブの弁孔11a,11bとドレン開口21を連通させる通
路22を形成し、この通路22にスライド弁23を進退自在に
嵌装して弁孔11a,11bとドレン開口21の連通を開閉制御
するようにしてある。このためスライド弁23は通路22の
壁と協働して弁孔11a,11bとドレン開口21との連通を開
閉制御する二個の弁体24a,24bを具備し、各々の弁体24
a,24bが通路22の壁に密接したときに各弁孔11a,11bとド
レン開口21の通路を閉じ、弁体24a,24bが通路22の壁か
ら離れたときにその隙間を介して各弁孔11a,11bとドレ
ン開口21が連通するようになっている。

連通制御を確実にするために、通路22を一端開口側から
底部に向けて縮径段部25あるいはテーパー部を設けた異
径通路とし、スライド延23の一対の弁体24a,24bが異な
る径の通路壁に密接するように各々の径を異ならせてお
くのが望ましい。

スライド弁23は先端をケーシング10の一側から外部に引
き出し、通路22に沿って進退自在に支持されている。図
の実施例ではスライド弁23の先端はモータ等の駆動手段
26によって回転する偏心カム27にクランク28を介して連
結されているとともに、偏心カム27、クランク28等の近
傍にリミツトスイツチ等のスライド弁位置検出装置29a,
29bを設置し、スライド弁23の位置を検出してその検出
信号でモータ等の駆動手段を制御し、必要に応じて他の
装置（例えば洗浄電気回路）を制御できるようになって
いる。図ではスライド弁と連動するクランク28の爪28′
と偏心カム27のカム面で一対のリミツトスイツチ29a,29
bのスイツチ操作を行うようになっているが、特にこの
構造に限定されるものではない。

尚、第１図及び第３図はいずれも一対の電解生成水排出
路7a,7bの方向を同じくし、これに対する弁孔11a,11bの
方向（角度）を異ならせて一対の弁孔11a,11bの角度を
設定してあるが、逆に弁孔11a,11bの方向を同じくし、
これら弁孔11a,11bに対する排出路7a,7bの方向（角度）
を異ならせることにより弁孔11a,11bの開度を前記同様
に制御することももちろん可能である。

また、図の実施例では円筒形の電解機を使用した場合を
例示したが、平板形の電解機を使用することももちろん
可能である。また、図では単一の電解機で説明したが、
本発明は複数電解機をまとめて各々の排水路を共通にし
た電解装置についても適用されるものである。

次に本発明の作用を説明する。

供給部６から電解槽２内に連続的に供給された原水は電
極室5a,5bにおいてアルカリイオン水と酸性水に電気分
解され、酸性イオン水は排出路7bを介して送出される。

管路7a,7b（または6a,6b）に設置された流量比率調節部
材のダイヤルまたはレバーを所望の方向に回動すると弁
孔11a,11bのうち一方は対応する排出路の開度を増す方
向に、他方は対応する排出路の開度を絞る方向に連動し
て作動し、一操作で両排出路の流量及び流量比が調節さ
れる。ダイヤルまたはレバーの回動位置と流量比率の関
係をダイヤルまたはレバー近傍に表示しておくことによ
り外部から流量比率を認識することができる。

また第５図の装置を使用した場合は上記の流量比調節機
能に加えて、水洗い洗浄時にスライド弁を引き、通路22
を開くと両排出路7a,7bとドレン開口21が連通して水洗
い洗浄水が共通のドレンから排水される。

尚、本発明装置は給水口6a,6bから各種薬液を混入して
各種温泉成分を有する浴用水の製造に利用することもで
きる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように電解生成水の排出路を、一方は開
度を増す方向に、他方は絞る方向に連動して流量制御で
きるのでワンタツチでしかもわずかな回転範囲で多様の
流量比率に調節できる。

特に本発明の装置は電解機の給水部に一対の内部電極室
に各別に連通する二本の供給管路を設けてあるので流量
比調節部材を電解機の排水側、給水側に選択的に設置す
ることができるとともに、電解槽の各電極室に補給する
ミネラルなどの添加物を予めこれら二本の供給管路に直
接投入できるので電解機本体に添加物供給用の通路を形
成する必要がなくなり、目詰まりによるトラブルがなく
なる。また、特に、流量比率調節部材を電解用原水供給
路（入口側）に設けた場合は、電極室に電解用原水が流
入する前に流入比率の調節を行うことができ、出口側に
流量比率調節部材を設けた場合に比べて、電解用隔膜に
対する負荷を軽減することができる。

また、流量比率調節部材にドレンへの流路切換機構を設
けた場合には弁の切換えだけで水洗い洗浄時の洗浄水排
水が可能になり、装置をコンパクトにできる。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明装置の一実施例を示す要部断面図、第２図
は本発明装置の他の実施例を示す要部断面図、第３図は
第１図及び第２図III−III線断面図、第４図は本発明に
使用する流量比率調節部材の他の実施例を示す断面図、
第５図は同じく流量比率調節部材のさらに他の実施例を
示す断面図、第６図は流量比率調節部材に流路切換機構
を設けた場合の全体構成図、第７図は第６図のＶ−Ｖ線
断面図である。 ２…電解槽、6a,6b…原水供給管路、7a,7b…電解生成水
排出管路、８…流量比調節部材、11a,11b…弁孔、12…
同軸形バルブ、14a,14b…回転弁体、21…ドレン開口、2
2…通路、23…スライド弁、26…駆動手段、27…カム、2
9a,29b…検出装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに対向配置された互いに極性が異なる
   ２つの電極を有する電解槽と、両電極間に設けられ両電
   極間を２つの陽極室と陰極室とに仕切る電解用隔膜と、
   前記電解槽の一側に設けられ、陽極室と陰極室の各々に
   独立して連通する一対の電解用原水供給路と、 前記電解槽の他側に設けられ、陽極室と陰極室の各々に
   独立して連通する一対の電解イオン水排水路と、 前記一対の電解用原水供給路に設けられ、陽極室および
   陰極室への流量調節を行う流量比率調節部材と、を備
   え、 前記流量比率調節部材は、前記一対の電解用原水供給路
   の一方の開度を増すように作動すると、これに連動して
   他方の開度を絞るように構成された流量比率調節弁を有
   することを特徴とする電解イオン水生成装置。
2. 【請求項２】前記流量比率調節弁は、共通の軸体に前記
   一対の電解用原水供給路に対応する一対の弁孔を形成し
   てなり、各々の弁孔を対応する電解用原水供給路に対し
   て異なる角度に形成したことを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項記載の電解イオン水生成装置。
3. 【請求項３】前記流量比率調節弁は、一対の軸体に前記
   一対の電解用原水供給路に対応する弁孔を形成してな
   り、各軸体は対応する電解用原水供給路に対して一方の
   開度を増すように作動するとこれに連動して他方の開度
   を絞るように作動するように相互に係合していることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の電解イオン水
   生成装置。
4. 【請求項４】前記流量比率調節部材は前記流量比率調節
   弁を収納するとともにドレン開口が形成されたケーシン
   グを更に有し、 前記流量比率調節弁はその中心に前記ドレン開口と連通
   する通路が形成された軸体を有し、前記通路に一対の弁
   体を有するスライド弁を進退自在に嵌装して、前記一対
   の電解用原水供給路と前記ドレン開口との連通を開閉制
   御することを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の
   電解イオン水生成装置。