JPH0760252A - 電解水生成機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水質の違いに左右されず短時間で必要、かつ
十分なスケールの除去が行え、その時に発生する捨て水
の量を少なくできる電解水生成機を提供することであ
る。 【構成】 陰極側流入路１７中に設置された絞り弁２０
は、電解水生成機が洗浄状態にあるときは、陰極１２側
に流入する水の量を絞るように働き、通常の水の電気分
解状態にあるときは流量の制限をしないように働く。そ
の絞り弁２０の前記二つの働きを制御回路３４が制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道等の水源から供給
された水を電気分解してアルカリ水及び酸性水を生成す
る電解水生成機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電解水生成機として、図
５に示されるような構成のものが知られている。即ち、
このものは、主として、水の浄化を行うための浄水カー
トリッジ４８と、浄化された水（浄水）を電気分解する
ための電解槽４９とによって構成されている。前記浄水
カートリッジ４８は中空糸フィルタ５０及び活性炭５２
を備えている。また、前記電解槽４９には、中央の隔膜
５４を挟んで一対の電極としての陽極５６及び陰極５８
が設けられる。

【０００３】水道等の水源から供給された水は、浄水カ
ートリッジ４８の中空糸フィルタ５０により濾過され、
水中の微粒子や微生物が除去される。さらに、活性炭５
２により、細菌等の微生物の死滅処理のために添加され
た次亜塩素酸が還元され塩素イオンに変化すると共に、
カルキ臭が除去される。このようにして浄化された浄水
は電解槽４９に流入する。ここで、両電極５６，５８に
隔膜５４を介して直流電圧や全波整流された交流電圧等
を通常の極性で印加することにより、浄水が電気分解さ
れる。この時、陽極５６側で酸性水が生成され、陰極５
８側でアルカリ水が生成される。

【０００４】このような電解水生成機では、両電極５
６，５８間に印加する直流電圧の値や、全波整流された
交流電圧のパルスの数を変えることで電解条件を変更
し、数段階のｐＨ値を有する電解水を得ることができ
る。電解槽４９に接続された流路中には、電解水のｐＨ
値を検知するためのｐＨ検出装置６０が設置されてい
る。これにより、得られる電解水のｐＨ値を知ることが
できる。また、電解水生成機では水を電解することでア
ルカリ水を生成する陰極５８上に、ナトリウム、カルシ
ウム、カリウム、マグネシウム等を主成分とするスケー
ルが付着してくる。そこで、このスケールを除去するた
めに所定の水量や積算時間の電気分解が終わった後に、
通水をしながら一定の水量あるいは時間だけ電極間に印
加する電圧の極性を反転することにより電極表面のスケ
ールを除去する洗浄を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の電解水生成機では、電極表面に付着した
スケールを除去するための洗浄処理の時間が予め決めら
れていることが多く、水質の相違に起因するスケールの
除去特性の違いに十分に対応できず、スケールの除去に
必要な酸性水の生成が不十分となり洗浄不足となること
があった。この場合、電解能力の低下が問題となる。ま
たそのため、洗浄時間が長めに設定される傾向があり、
この間の通水速度は水の電解時と同じであるので、この
時に生じた大量の電解水は殆ど捨て水として無駄に処理
されていた。

【０００６】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、水質の違いに左右されず短時間
で必要、かつ十分なスケールの除去が行え、その時に発
生する捨て水の量を少なくできる電解水生成機を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の電解水生成機は、水を電気分解してアルカリ
水及び酸性水を生成するための一対の電極を有する電解
槽を備え、前記一対の電極に対する印加電圧を通常の極
性とすることにより、通常の水の電気分解を行うことが
できると共に、前記一対の電極に対する印加電圧を通常
とは逆の極性とすることにより、前記電極に付着したス
ケールを除去するための洗浄を行うことができるように
した電解水生成機において、少なくとも前記アルカリ水
を生成するための電極側に流入若しくは同電極側から流
出する水の量を調整可能な流量調整手段と、前記一対の
電極に対する印加電圧を逆の極性にして電極に付着した
スケールを除去するとき、前記アルカリ水を生成するた
めの電極側に流入若しくは同電極側から流出する水の量
を絞るように前記流量調整手段を制御する制御手段とを
備えている。

【０００８】

【作用】前記の構成を有する本発明の電解水生成機によ
れば、前記一対の電極に対して通常の極性の電圧を印加
することにより、通常の水の電気分解が行われる。そし
て、前記一対の電極に対して逆の極性の電圧を印加した
とき、電極に付着したスケールの除去が行われる。そし
てこのとき、前記制御手段が流量調整手段を制御して、
前記アルカリ水を生成するための電極側に流入若しくは
同電極側から流出する水の量が絞られる。従って、捨て
水の量を極力少なくすることができる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明を具体化した一実施例を図面
を参照して説明する。

【００１０】図１は、本実施例の電解水生成機の特に電
解槽１の概略構成を示す図である。この電解槽１は、水
密密閉容器内において、その中央部に起立隔壁状の隔膜
１４が設けられ、その隔膜１４を挟んで一対の電極であ
る陽極１０及びと陰極１２が設けられる。この場合、陽
極１０の材料としては、フェライト、白金、白金が被覆
されたＴｉ等が好適に用いられ、陰極１２の材料として
はステンレス、白金、白金が被覆されたＴｉ等が好適に
用いられる。また、陽極１０及び陰極１２は電極間距離
が一定となるように設置されている。この電解槽１の入
口側には、陽極１０側に水を流入させる陽極側流入路１
６と、陰極１２側に水を流入させる陰極側流入路１７と
がそれぞれ接続されている。また、電解槽１の出口側に
は、電気分解によって陽極１０側で生成された酸性水を
流出させる酸性水流出路１８と、陰極１２側で生成され
たアルカリ水を流出させるアルカリ水流出路１９とがそ
れぞれ接続されている。

【００１１】さらに、前記陰極側流入路１７中には、ア
ルカリ水を生成するための前記陰極１２側に流入する水
の量を調整可能な流量調整手段としての絞り弁２０が設
置されている。

【００１２】図２は、本実施例の電解水生成機の制御装
置の回路図である。この制御装置は、主スイッチ、装置
の過電流防止のためのヒューズ、家庭用交流電圧を所望
の電圧に変換するトランス、及びそのトランスの出力電
圧の全波整流を行う整流回路等から構成される電源回路
３０と、前記整流回路で得られる全波整流された交流電
圧の接地電圧になるタイミングを検知するゼロクロス検
知回路３２と、図示しないｐＨ設定回路からの電解水の
ｐＨ値に対応した情報信号、及びゼロクロス検知回路３
２からの電源電圧の接地電位になるタイミングに対応し
た情報信号を検知して、演算処理することで所望のｐＨ
値の電解水を得るのに必要な前記電源回路３０からの電
圧パルス数に対応した信号を出力する制御回路３４と、
その制御回路３４から出力された電圧パルス数に関する
情報信号に応じて、実際にＯＮ／ＯＦＦ制御することで
電解槽１中の各電極１０，１２に必要な数の電圧パルス
を印加するスイッチ回路３６とを備えている。

【００１３】また、前記制御装置には、電解槽１中の各
電極１０，１２に印加する電圧の極性を切り換えること
で、電解水の生成状態あるいは電極１２の洗浄状態のど
ちらかの状態を選択するための極性切り替え装置３８
と、前記制御回路３４からの命令信号を受けて電解水の
生成や電極１２の洗浄等の電解水生成器の駆動状態を示
す表示器４０とが含まれている。なお、この制御装置の
制御回路３４は、前記一対の電極１０，１２に対する印
加電圧を逆の極性にしてその陰極１２に付着したスケー
ルを除去するとき、前記陰極１２側に流入する水の量を
絞るように前記絞り弁２０を制御する信号を出力する制
御手段として機能する。そして、その制御回路３４は、
水の電解時には流量を制限しないための信号を出力す
る。

【００１４】本実施例は以上に説明した如く構成され
る。

【００１５】次に、本実施例の動作について説明する。

【００１６】先ず始めに、水道等の水源から浄化フィル
ター等を経て導入された水が陽極側流入路１６及び陰極
側流入路１７から電解槽１中に通水され、陽極１０と陰
極１２の間に所定の電圧パルスが印加されると、隔膜１
４を通して電流が流れると同時に分流導入された水が電
気分解される。この場合、印加電圧は３０Ｖ程度であ
る。陽極１０側では、主にＨ⁺が生成され、分流された
原水は酸性水になる。一方、陰極１２側では主にＯＨ^-
が生成され、陰極１２側を流れる原水はアルカリ水とな
る。これらの電解水は電解槽１の出口側に接続された酸
性水流出路１８及びアルカリ水流出路１９から別々に電
解水生成機の外に取り出される。

【００１７】なお、制御装置の電源回路３０において
は、入力された家庭用交流電圧はトランスによりＡＣ１
００ＶからＡＣ２０Ｖ程度に変換される。この交流電圧
はさらに整流回路により全波整流され電解槽１中に設置
された電極１０，１２に印加される。この場合、整流回
路の陽極１０に対する出力端部には、電気的にゼロクロ
ス検知回路３２が接続されており、陽極１０に印加され
る電圧パルスの接地電位になるタイミングに対応した信
号が制御回路３４に出力される。制御回路３４では、図
示されないｐＨ設定回路からのアルカリ性水のｐＨ値に
関する情報と、ゼロクロス検知回路３２からの印加電圧
の接地電位のタイミングに関する情報とを比較演算処理
し、所望のアルカリ水のｐＨ値に対応して、ある一定時
間内に電解槽１中の電極１０，１２に印加すべき電圧パ
ルスの数に関する情報をスイッチ回路３６に出力する。
整流回路の陰極１２に対する出力端部に接続されたスイ
ッチ回路３６は、制御回路３４からの信号に応じてＯＮ
／ＯＦＦ制御を行い、特定の数の電圧パルスがある一定
時間内に両電極間に印加されることになる。その結果、
所望のｐＨ値を有するアルカリ水が連続的に得られる。

【００１８】ところで、このように電解水を生成する
と、陰極１２の表面にカルシウム等のスケールが次第に
付着してくる。ここで、このスケールを除去する必要が
生じるが、この時、制御回路３４は絞り弁２０に対し、
陰極側流入路１７中の流水の量を制限するための信号を
出力する。この信号は洗浄処理の間中連続して出力され
る。これにより、陽極に機能変換された陰極１２側で生
成される酸性水のｐＨ値は、絞り弁２０による流量の制
限がない場合に比べてより低い値となる。即ち、より濃
い酸性水が生成されることになる。これは、陰極１２上
に付着したスケールの除去速度が高くなることを意味
し、短時間で洗浄処理を済ますことができ、その間に生
じる捨て水の量もより少なくすることができる。

【００１９】この洗浄処理は、設定された通水量や積算
時間に達した後に終了する。この時、制御回路３４は電
解槽１中の電極１０，１２に印加される電圧の極性を通
常の水の電気分解時の極性に戻すための信号を極性切り
替え装置３８に出力すると同時に、絞り弁２０に対し、
流水を制限しないための信号を出力する。これにより、
再び水の電気分解が行われるようになり、陽極１０側で
は酸性水が、陰極１２側ではアルカリ性水がそれぞれ生
成されることになる。

【００２０】ここで、本実施例の動作を図３のフローチ
ャートに基づいて再度説明する。

【００２１】電源を投入して通水を開始すると、ステッ
プＳ１において、水の電気分解が行われる。電解水生成
機の制御装置中の電源回路３０で発生した全波整流され
た交流電圧が、電解槽１に設置された陽極１０と陰極１
２とに印加され、水の電気分解が始まる。この場合、電
圧は陰極１２に対して陽極１０側が高い電位になるよう
に印加され、陽極１０側で酸性水が生成され、陰極１２
側でアルカリ性水が生成される。

【００２２】次に、ステップＳ２において、水の電気分
解開始後からの時間を検知し、設定した時間に達しなけ
れば水の電気分解を続け、設定時間に達した場合には次
のステップに進むように制御回路３４が判断制御する。
ステップＳ２で設定した時間に達したと判断すると、ス
テップＳ３に進む。この時、制御装置中の極性切り替え
装置３８に対して制御回路３４より電解槽１中の電極１
０，１２に印加されている電圧の極性を反転するための
信号が出力されると同時に、絞り弁２０に対し陰極１２
側に流入する水の量を制限するための信号が出力され
る。これにより、ステップＳ４において水の電気分解が
始まる。この場合、上述した各ステップにおいて酸性水
の生成として働いた陽極１０が陰極とした働くことによ
りアルカリ水が生成され、陰極１２側では酸性水が生成
されるようになり、通水時間と共に陰極１２表面に付着
していたスケールが溶出し除去される。この時、電解水
生成機は洗浄状態にある。

【００２３】そして、ステップＳ５において、洗浄開始
後からの時間を検知し、ステップＳ２の場合とは別に設
定された時間に達しなければ洗浄のための水の電気分解
を続け、この設定時間に達すれば、次のステップに進む
ように制御回路３４が判断制御する。ここで、設定時間
に達したと判断した場合、ステップＳ６に進む。このス
テップＳ６においては、制御装置中の極性切り替え装置
３８に対して制御回路３４より電解槽１中の電極１０，
１２に印加されている電圧の極性を反転するための信号
が出力されると同時に、絞り弁２０に対し陰極１２側に
流入する水の量を制限しないための信号が出力される。
これにより、洗浄処理が終了すると共に、再度ステップ
Ｓ１の水の電気分解が始まる。

【００２４】なお、本実施例では、ステップＳ２とステ
ップＳ８では時間の検出を行っていたが、通水量の検出
を行ってもよい。また、水の電気分解の工程及び洗浄の
工程は時間の検出により制御するようにしたが、いずれ
か一方の工程が通水量の検出により制御するようにして
もよい。

【００２５】図４は、別の実施例の電解水生成機の電解
槽１の構成を示した図である。一つの流路２１から流入
した水は隔膜１４により陽極１０側と陰極１２側に分流
される。また、絞り弁２０は流路２１中に設置されてい
る。各部の動作は上述した通りであるが、陽極１０側と
陰極１２側に共通して通水する流路２１中に絞り弁２０
が設置されているので、洗浄処理時には電解槽１に流入
する水の量自体が少なくなり、短時間で洗浄処理を終え
ることができると共に、その間に生じる捨て水の量を少
なくできる。

【００２６】なお、陽極１０側と陰極１２側とに別々に
通水される前述の実施例の場合でも、陽極１０側に接続
される陽極側流入路１６中にも別の絞り弁を設置すれ
ば、上述の別の実施例で得られる結果と同等の効果を得
ることができる。また、絞り弁２０は洗浄処理中に陰極
１２側に流入する水の量を制限できればよく、電解槽１
の入口側と出口側のいずれの流路中に設置されていても
よい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の電解水生成器によれば、少なくともアルカリ水を
生成する電極側に流入若しくは同電極側から流出する水
の量を調整可能な流量調整手段と、洗浄処理中にアルカ
リ水を生成する電極側に流入する水の量を絞るように前
記流量調整手段を制御する制御手段を備えているので、
水質の違いに影響されることなく洗浄処理に要する時間
を短縮でき、その間に発生する捨て水の量をより少なく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解水生成機の電解槽の概略構成を示
す図である。

【図２】本発明の電解水生成機の電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明の電解水生成機の動作を示すフローチャ
ートである。

【図４】本発明の電解水生成機の別の実施例を示す図で
ある。

【図５】従来の電解水生成機の要部の概略構成を示す図
である。

【符号の説明】 １ 電解槽 １０ 陽極 １２ 陰極 １７ 陰極側流入路 ２０ 絞り弁 ３４ 制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を電気分解してアルカリ水及び酸性水
   を生成するための一対の電極を有する電解槽を備え、前
   記一対の電極に対する印加電圧を通常の極性とすること
   により、通常の水の電気分解を行うことができると共
   に、前記一対の電極に対する印加電圧を通常とは逆の極
   性とすることにより、前記電極に付着したスケールを除
   去するための洗浄を行うことができるようにした電解水
   生成機において、 少なくとも前記アルカリ水を生成するための電極側に流
   入若しくは同電極側から流出する水の量を調整可能な流
   量調整手段と、 前記一対の電極に対する印加電圧を逆の極性にして電極
   に付着したスケールを除去するとき、前記アルカリ水を
   生成するための電極側に流入若しくは同電極側から流出
   する水の量を絞るように前記流量調整手段を制御する制
   御手段と、を備えたことを特徴とする電解水生成機。