JPH07328627A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 時間設定を行うことなく逆電洗浄を十分かつ
的確に行い得る電解水生成装置を提供すること。 【構成】 電動ポンプの駆動により貯水タンクの原水が
電解槽及び排出管に向けて圧送され、また電動ポンプの
停止により排出管に残留する残留水が電解槽を通して貯
水タンクに向けて逆流するようにしてなり、制御装置
が、起動信号に基づいて電動ポンプを駆動状態に維持す
るとともに電極切換手段を正電状態に維持して電解水生
成状態とする電解生成維持手段と、停止信号に基づいて
電動ポンプを停止させるとともに電極切換手段を逆電状
態に切り換えて逆電洗浄状態とする逆電洗浄維持手段
（ステップ２０７〜２０９）と、逆電洗浄状態にて電解
槽内の電極に付与される電流値が設定範囲外となったと
き逆電洗浄状態を終了させる逆電洗浄終了手段（ステッ
プ２１０）を備える構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水または食塩水等の原
水を電解槽にて電解処理する電解水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置においては、電解槽の電極
に印加される直流電圧の正逆を切り換えないで正電状態
にて長時間使用していると、マイナス側電極の表面にカ
ルシウム，ナトリウム等が層状に付着して通電率を低下
させ、所望の電解水が得られなくなる。かかる問題は、
例えば実公平２−７６７５号公報に示されているよう
に、電解槽への給水停止と略同時に電極に印加される直
流電圧の正逆を切り換えて逆電状態とし、電解槽の残水
が排出されるまで逆電洗浄する（上記した付着物を電極
から剥離させる）ことにより解消することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した公
報の電解水生成装置においては、電解槽への給水停止か
ら電解槽の残水が排出される時間だけ電極に直流電圧を
逆電状態にて印加することにより逆電洗浄が行われるも
のであり、残水の排水に伴って電極が空気中に順次露呈
し、露呈した部位は逆電洗浄されないため、逆電洗浄を
十分に行うことができない。また、電解槽への給水停止
から電解槽の残水が排出される時間（電極に直流電圧を
逆電状態にて印加する時間）は、当該装置の製品間バラ
ツキや配管の長短等設置条件によって異なるため、当該
装置の設置状態にて予め計測しなければ適正な時間設定
を行うことが難しい。本発明は、上記した問題に対処す
べくなされたものであり、その目的は時間設定を行うこ
となく逆電洗浄を十分かつ的確に行い得る電解水生成装
置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、当該電解イオン水生成装置
を、水または食塩水等の原水を貯溜する貯水タンクと、
下部に流入口を有し上部に流出口を有して内部の電極へ
の直流電圧の印加により内部の水を電解処理する電解槽
と、前記貯水タンクの原水を接続管を通して前記電解槽
の流入口に圧送する電動ポンプと、前記貯水タンクの水
面より上方に立ち上がる立上部と大気に連通可能な開口
を有して前記電解槽の流出口に接続される排出管と、電
源回路から前記電極に印加される直流電圧の正逆を切り
換える電極切換手段と、前記電動ポンプ及び前記電極切
換手段の作動を制御する制御装置を備えて、前記電動ポ
ンプの駆動により前記貯水タンクの原水が前記電解槽及
び前記排出管に向けて圧送され、また前記電動ポンプの
停止により前記排出管に残留する残留水が前記電解槽を
通して前記貯水タンクに向けて逆流するようにしてな
り、また前記制御装置が、起動信号に基づいて前記電動
ポンプを駆動状態に維持するとともに前記電極切換手段
を正電状態に維持して電解水生成状態とする電解生成維
持手段と、停止信号に基づいて前記電動ポンプを停止さ
せるとともに前記電極切換手段を逆電状態に切り換えて
逆電洗浄状態とする逆電洗浄維持手段と、前記逆電洗浄
状態にて前記電極に付与される電流値または電圧値が設
定範囲外となったとき前記逆電洗浄状態を終了させる逆
電洗浄終了手段を備える構成とした。

【０００５】

【作用】本発明による電解水生成装置においては、起動
スイッチがオン操作された後の電解水生成運転時、制御
装置の電解生成維持手段によって、電動ポンプが駆動状
態に維持されるとともに、電極切換手段が正電状態に維
持されるため、貯水タンク内の原水が接続管を通して電
解槽の流入口に供給されるとともに、電解槽の電極に電
源回路からの直流電圧が正電状態にて印加維持される。
このため、電動ポンプによって貯水タンクから電解槽に
供給された原水は、電解槽内で電解処理されて電解水と
なり、電解槽から排出管に排出されて排出管を通し所望
の箇所に導かれる。

【０００６】また、停止スイッチがオン操作されたとき
には、停止スイッチのオン操作直後に制御装置の逆電洗
浄維持手段によって、電動ポンプが停止されるととも
に、電極切換手段が逆電状態に切り換えられるため、排
出管内に残留する水が電解槽を通して貯水タンクに向け
て逆流する作用が得られるとともに、電解槽の電極に電
源回路からの直流電圧が逆電状態にて印加維持され、排
出管内に残留する水の貯水タンクへの逆流時に逆電洗浄
が行われる。

【０００７】ところで、上記した逆流によって排出管内
に残留する水の水位が低下し、この水位が更に低下して
電解槽内の電極が空気中に露呈し始める位置にまで至る
と、電源回路が定電圧回路であって所定値の直流電圧が
電極に印加されるようにしてある場合には、電極の露呈
によって抵抗値が増して電極に付与される電流値が減少
し、また電源回路が定電流回路であって所定値の電流が
電極に付与されるようにしてある場合には、電極の露呈
によって抵抗値が増して電極に付与される電圧値が増加
する。このため、電極に付与される電流値または電圧値
が設定範囲外となって制御装置の逆電洗浄終了手段が逆
電洗浄状態を終了させる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１は本発明による電解水生成装置を示して
いて、この電解水生成装置は原水（水道水）を所要量貯
える貯水タンク１０を備えている。貯水タンク１０は、
制御装置１００に接続された水位センサ１１（上限水位
と下限水位を検出するもの）を内部に備えていて、この
水位センサ１１からの信号により給水管１９（水道に接
続されている）に設けた電磁開閉弁Ｖ１が開閉されて貯
水タンク１０内の水位が所定の範囲に維持されるように
構成されている。また、貯水タンク１０にはオーバーフ
ローパイプ１２が設けられるとともに、電解槽３０の両
流入口３１ａ，３１ｂに分岐して接続される接続管１３
が取付けられており、接続管１３には制御装置１００に
よって作動を制御される電動ポンプＰ１と手動で調整可
能な流量調整バルブＶ２，Ｖ３がそれぞれ介装されてい
て、略同量の原水が接続管１３を通して電解槽３０の両
流入口３１ａ，３１ｂに供給されるように構成されてい
る。

【０００９】電解槽３０は、一対の流入口３１ａ，３１
ｂを下部に有しかつ一対の流出口３１ｃ，３１ｄを上部
に有する樹脂製（過熱によって変形する）の槽本体３１
と、この槽本体３１内に対向配設した一対の電極３２，
３３と、これら両電極３２，３３間に配設されて各電極
３２，３３を収容する各電極室３４，３５を形成する隔
膜３６によって構成されていて、各電極３２，３３とし
てはチタン基材の表面に白金メッキ或いは白金イリジウ
ムを焼成してなるものが採用され、また左方の電極室３
４には流入口３１ａと流出口３１ｃが連通し、右方の電
極室３５には流入口３１ｂと流出口３１ｄが連通してい
る。

【００１０】また、各流出口３１ｃ，３１ｄには各排出
管３７，３８が接続されていて、各排出管３７，３８は
上方に立ち上がる立上部３７ａ，３８ａを有して図２に
て示したように各イオン水の使用場所であるシンクＴの
配設位置まで延出配管されており、各排出管３７，３８
の立上部３７ａ，３８ａには貯溜タンク部３７ｂ，３８
ｂが形成されている。また、各排出管３７，３８の中間
部位に設けた各立上部３７ａ，３８ａは上端が各通気細
管３７ｃ，３８ｃを通して大気に連通開口していて、各
排出管３７，３８の流出端部がシンクＴ内にて水没して
も、不具合（例えば、当該装置の停止時におけるサイフ
ォン現象の発生）が生じないように機能する。また、本
実施例においては、電解槽３０の底部が貯水タンク１０
に設けたオーバーフローパイプ１２の上端より所定量Ｌ
１上方に位置するように配置されていて、図示のごとき
当該装置の停止時には各排出管３７，３８および電解槽
３０内に水が溜まらない構成となっている。

【００１１】各電極３２，３３は電極切換器１１０を介
して電源回路１２０に接続されている。電極切換器１１
０は、制御装置１００からの信号に応じて両電極３２，
３３に印加される直流電圧の正逆を切り換えるものであ
り、図１の仮想線で示した状態にて制御装置１００から
正電信号を受けたとき実線の状態に切り替わって電源回
路１２０のマイナス電極を電極３２に接続するとともに
プラス電極を電極３３に接続し、また図１の実線で示し
た状態にて制御装置１００から逆電信号を受けたときに
仮想線の状態に切り替わって電源回路１２０のマイナス
電極を電極３３に接続するとともにプラス電極を電極３
２に接続するようになっている。電源回路１２０は交流
電圧を所定値の直流電圧に変換するものであり、制御装
置１００からオフ信号を受けたときにはマイナス電極と
プラス電極間の直流電圧がゼロとなるように、また制御
装置１００からオン信号を受けたときにはマイナス電極
とプラス電極間に所定値の直流電圧が印加維持されるよ
うになっている。

【００１２】制御装置１００は、図３及び図４のフロー
チャートに対応したプログラムを実行するマイクロコン
ピュータ（図示省略）を備えていて、図２に示したよう
にシンクＴに近接して配設した起動スイッチ１０１及び
停止スイッチ１０２の各操作と水位センサ１１からの信
号に基づいて電磁開閉弁Ｖ１、電動ポンプＰ１、電極切
換器１１０、電源回路１２０等の作動を制御するように
なっており、図１に示したメインスイッチ１０３がオン
操作されている状態にて各スイッチ１０１，１０２が操
作されることにより以下に説明する作動が得られるよう
になっている。

【００１３】上記のように構成した本実施例において
は、メインスイッチ１０３がオン操作されると、制御装
置１００のマイクロコンピュータが図３のステップ２０
１にてプログラムの実行を開始し、起動スイッチ１０１
がオン操作されるまでステップ２０２の処理（当該装置
を待機状態に維持する処理）を繰り返し実行し、起動ス
イッチ１０１がオン操作されると、ステップ２０３〜２
０５の処理（当該装置を電解水生成状態とする処理）が
実行されたのち停止スイッチ１０２がオン操作されるま
でステップ２０６の処理（当該装置を電解水生成状態に
維持する処理）が繰り返し実行される。

【００１４】しかして、上記したステップ２０３では電
動ポンプＰ１にオン信号が出力され、ステップ２０４で
は電極切換器１１０に正電信号が出力され、ステップ２
０５では電源回路１２０にオン信号が出力される。した
がって、電動ポンプＰ１が駆動されるとともに、電極切
換器１１０が実線状態に維持され、また電源回路１２０
がオン信号を受けてマイナス電極とプラス電極間に所定
値の直流電圧が印加維持されて電解槽３０の両電極３
２，３３に正電状態にて直流電圧が印加維持され、かか
る電解水生成状態が停止スイッチ１０２がオン操作され
るまで維持される。

【００１５】このため、貯水タンク１０内の原水が電動
ポンプＰ１と接続管１３と各流量調整バルブＶ２，Ｖ３
を通して電解槽３０の各電極室３４，３５に供給される
とともに、原水が電解槽３０内で電気分解されて、マイ
ナス側電極３２の電極室３４からは水酸イオンが増加し
た所定ＰＨのアルカリ性イオン水が排出管３７を通して
シンクＴに導かれ、またプラス側電極３３の電極室３５
からは水素イオンが増加した所定ＰＨの酸性イオン水が
排出管３８を通してシンクＴに導かれる。

【００１６】上記した正電圧印加によるイオン水生成作
動により貯水タンク１０内の水位が設定範囲の下限に達
すると、水位センサ１１が作動しこれに基づいて制御装
置１００から電磁開閉弁Ｖ１に開弁信号が出力され、電
磁開閉弁Ｖ１が開かれて水道水が給水管１９を通して貯
水タンク１０に補給される。かかる水道水の補給により
貯水タンク１０内の水位が設定範囲の上限に達すると、
水位センサ１１が作動しこれに基づいて制御装置１００
から電磁開閉弁Ｖ１に閉弁信号が出力され、電磁開閉弁
Ｖ１が閉じられ水道水の補給が止まる。なお、この作動
は制御装置１００のマイクロコンピュータによって得ら
れる作動とは別個に得られる。

【００１７】また、上記した電解水生成状態にて停止ス
イッチ１０２がオン操作されると、図４のステップ２０
７，２０８の処理（当該装置を逆電洗浄状態とする処
理）が実行されたのち電極３２，３３に付与される電流
値Ａが設定範囲（Ａ１〜Ａ２）外となるまでステップ２
０９の処理（当該装置を逆電洗浄状態に維持する処理）
が繰り返し実行される。なお、上記した電流値Ａは図１
に示した電極３２，３３への通電回路に設けた電流検出
器１３１からの信号に基づいて得られるようになってい
る。

【００１８】しかして、上記したステップ２０７では電
動ポンプＰ１にオフ信号が出力され、ステップ２０８で
は電極切換器１１０に逆電信号が出力される。したがっ
て、電動ポンプＰ１が停止されるとともに、電極切換器
１１０が実線状態から仮想線状態に切り換えられて電解
槽３０の電極３２が電源回路１２０のプラス電極に接続
されるとともに電極３３がマイナス電極に接続され、か
かる逆電洗浄状態が電極３２，３３に付与される電流値
Ａが設定範囲外となるまで維持される。

【００１９】このため、電動ポンプＰ１の停止直後から
各排出管３７，３８に残留する水が各電極室３４，３５
に落差により自動的に供給される逆流時に電解槽３０内
の電極３２，３３全体が水没した状態で逆電洗浄が行わ
れ、電極３２からカルシウム，ナトリウム等付着物が剥
離されて逆流水とともに接続管１３と電動ポンプＰ１を
通して貯水タンク１０に向けて電解槽３０外に排出され
る。

【００２０】ところで、上記した逆電洗浄状態にて排出
管３７，３８内に残留する水の水位が低下し、この水位
が更に低下して電解槽３０内の電極３２，３３が空気中
に露呈し始める位置にまで至ると、電極３２，３３の露
呈によって抵抗値が増し電極３２，３３に付与される電
流値Ａが減少して設定範囲外となり、ステップ２１０の
処理（当該装置の逆電洗浄状態を終了させる処理）が実
行されたのちステップ２１１の処理が実行される。

【００２１】しかして、上記したステップ２１０では電
源回路１２０にオフ信号が出力されて、電源回路１２０
のマイナス電極とプラス電極間の直流電圧がゼロとされ
る。またステップ２１１では、メインスイッチ１０３が
オフ操作されているか否かによって、図３のステップ２
０２に戻ってプログラムの実行が繰り返されるか、ステ
ップ２１２に進んでプログラムの実行を終了するかが判
定される。

【００２２】上記実施例においては、電源回路１２０が
制御装置１００からオン信号を受けたときマイナス電極
とプラス電極間に所定値の直流電圧が印加維持される構
成（定電圧回路構成）であるため、電極３２，３３に付
与される電流値の変化によって逆電洗浄の終了タイミン
グを検出するようにしたが、電源回路１２０が制御装置
１００からオン信号を受けたときマイナス電極とプラス
電極間に所定の直流電圧が印加されて供給電流が所定値
に維持される構成（定電流回路構成）である場合には、
電極３２，３３に付与される電圧値の変化（電極の露呈
によって抵抗値が増して電極に付与される電圧値が増加
する）によって逆電洗浄の終了タイミングを検出するよ
うにして実施する。なお、上記した電圧値は図１に示し
た電極３２，３３への通電回路に設けた電圧検出器１３
２からの信号に基づいて得られるようにする。

【００２３】また、上記実施例においては、水道水を原
水として本発明を実施したが、例えば特開平４−７５５
７６号公報に示されている装置によって得られる食塩水
を原水として本発明を実施することも可能である。ま
た、上記実施例においては、電解槽として隔膜３６を有
する電解槽３０を採用したが、隔膜の無い電解槽を採用
した電解水生成装置にも本発明は同様に実施できるもの
である。なお、隔膜の無い電解槽を採用した場合には、
電極室が単一であって原水を分流させる必要がないた
め、接続管と排出管が単一の構成となる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による電解水生成装置においては、排出管内に残留する
水の貯水タンクへの逆流時に逆電洗浄が行われるもので
あり、電解槽内の電極全体が水没した状態で逆電洗浄が
行われるため、逆電洗浄を十分に行うことができる。

【００２５】また、本発明による電解水生成装置におい
ては、上記した逆流によって排出管内に残留する水の水
位が低下し、この水位が更に低下して電解槽内の電極が
空気中に露呈し始める位置にまで至ったときに生じる電
気的変化、すなわち電極に付与される電流値または電圧
値の変化によって逆電洗浄状態が終了するようにしたた
め、逆電洗浄の時間設定を予め行う必要がなく、当該装
置の製品間バラツキや配管の長短等設置条件の相違に基
づく設置状態での逆流時間に差異がある場合にも何等問
題なく実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による電解水生成装置の一実施例を示
す全体構成図である。

【図２】 図１に示した電解水生成装置の使用状態を概
略的に示す図である。

【図３】 図１に示した電解水生成装置の制御装置が備
えるマイクロコンピュータにて実行されるプログラムの
一部を示すフローチャートである。

【図４】 同プログラムの残部を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１０…貯水タンク、１３…接続管、３０…電解槽、３１
ａ，３１ｂ…流入口、３１ｃ，３１ｄ…流出口、３２，
３３…電極、３４，３５…電極室、３６…隔膜、３７…
第１排出管、３８…第２排出管、３７ａ，３８ａ…立上
部、１１０…電極切換器、１２０…電源回路、１００…
制御装置、Ｐ１…電動ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水または食塩水等の原水を貯溜する貯水
   タンクと、下部に流入口を有し上部に流出口を有して内
   部の電極への直流電圧の印加により内部の水を電解処理
   する電解槽と、前記貯水タンクの原水を接続管を通して
   前記電解槽の流入口に圧送する電動ポンプと、前記貯水
   タンクの水面より上方に立ち上がる立上部と大気に連通
   可能な開口を有して前記電解槽の流出口に接続される排
   出管と、電源回路から前記電極に印加される直流電圧の
   正逆を切り換える電極切換手段と、前記電動ポンプ及び
   前記電極切換手段の作動を制御する制御装置を備えて、
   前記電動ポンプの駆動により前記貯水タンクの原水が前
   記電解槽及び前記排出管に向けて圧送され、また前記電
   動ポンプの停止により前記排出管に残留する残留水が前
   記電解槽を通して前記貯水タンクに向けて逆流するよう
   にしてなり、また前記制御装置が、起動信号に基づいて
   前記電動ポンプを駆動状態に維持するとともに前記電極
   切換手段を正電状態に維持して電解水生成状態とする電
   解生成維持手段と、停止信号に基づいて前記電動ポンプ
   を停止させるとともに前記電極切換手段を逆電状態に切
   り換えて逆電洗浄状態とする逆電洗浄維持手段と、前記
   逆電洗浄状態にて前記電極に付与される電流値または電
   圧値が設定範囲外となったとき前記逆電洗浄状態を終了
   させる逆電洗浄終了手段を備えてなる電解水生成装置。