JPH0810767A

JPH0810767A - 電解水生成機用電源

Info

Publication number: JPH0810767A
Application number: JP16902494A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 博中村
Original assignee: NIPPON INTEC KK
Current assignee: NIPPON INTEC KK
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【目的】電解装置の陰陽極に供給する電源電圧を交流
電源の一波長を単位とする脈流のゼロクロス電位をもっ
て断続すると共に、一波長を単位として単位ブロックを
形成して単位ごと陰陽極に供給することにより、電磁波
の発生を防ぐ。【構成】制御用の電力を得るための電源トランス４の
２次側が半波整流回路５を介してスイッチング回路６を
構成するＴｒのベースに入力された後、カウンタ７に接
続され、このカウンタ７の出力を入力可変手段９で設定
した入力とデジタルコンパレータ８で比較する。入力可
変手段９で設定した入力とカウンタ７出力が一致したと
き信号が通過して全波整流回路１４の出力の一端に挿入
した半導体スイッチ３０をオンする。また、入力可変手
段９で設定した入力とカウンタ７出力が一致しないとき
はオフする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水道水などの原水を
電気分解して陽極水と陰極水を連続的に生成する電解水
生成機において、電解槽に供給する直流電圧の可変装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電解水生成装置は電解槽内を隔膜によっ
て陰極室と陽極室に分け、夫夫の室内に電極を挿入し、
極室内に供給した原水を電極間の通電によって電気分解
することにより陰極室に陰極水を、陽極室に陽極水を電
解生成するものである。食品とか医療の分野において、
原水中に食塩水等の電解質を加えて電解した前記陽極水
は洗浄用水、消毒および殺菌水として使用される。ま
た、陰極水は飲料水として使われる。所望の電解度の電
解水を得るには陰陽極間に印加する電解電圧を制御する
方法などを用い、所望する電解水を得ている。

【０００３】従来の電解槽に供給する直流電圧の可変装
置として、電解槽の陰陽極間に印加する直流電圧を得る
電源トランスの２次側に出力電圧を可変するための所定
のタップを設け、そのタップを選択する手段を設けて所
望の電圧を得て陰陽極間に印加している。

【０００４】これとは別に、パルス幅に対応した直流電
圧を制御するパルス幅制御型スイッチングレギュレータ
（ＰＷＭ）を用いた装置がある。例えば、特開平５−１
１５８７５号では、無段階に変化する出力信号を生じる
電解調節スイッチと、電源回路中に接続されたＰＷＭを
作動する制御ユニットを備えている。しかも前記制御ユ
ニットはＰＷＭをオン／オフするドライバと、発信手段
と電解調節スイッチの出力信号により、パルス幅を比例
的に設定してそのパルス信号をドライバに出力してい
る。

【０００５】図３に示す上記装置では、電解槽１の陰陽
極３、２に印加する直流電源の電源回路は交流電源１１
が電源トランス１２の過熱保護のバイメタルサーモ１３
を介して整流回路１４に入り、その出力側の正極と負極
は平滑コンデンサ１５を介してＰＷＭ１６に接続されて
いる。そしてＰＷＭ１６の出力側が、電源遮断スイッチ
１７および極性反転スイッチ１８を介して陰陽極３、２
に夫夫接続されている。また、制御用の電力を得るため
に電源トランス１２の２次側が整流回路１９、平滑コン
デンサ２０を介して定電圧回路２１に接続され、この定
電圧回路２１が制御ユニット２２に接続して所定の電圧
を供給するようになっている。

【０００６】図示しない電解槽に供給する原水の流水路
にある流量センサの信号を制御ユニット２２は受けてリ
レー２４により電源遮断スイッチ１７をオン／オフす
る。また、逆洗指示により、リレー２５により極性反転
スイッチ１８を逆接続位置に切り換えて陰陽極３、２の
印加電圧を逆転して電解槽のスケールを除去している。

【０００７】また、制御ユニット２２は発振手段２５
と、発振手段２５からの所定の周波数のパルス信号が入
力するパルス幅制御手段２６を有し、このパルス幅制御
手段に電解調節スイッチ２７の出力電圧が入力される。
そして、出力電圧に対してパルス幅を無段階に調節し、
ＰＷＭ１６の一部を構成するドライバ２８を介して整流
回路１４の出口の脈流に対してゼロクロスを考慮するこ
となく断続している。

【０００８】この方式ではＰＷＭによって制御された所
望のデュウティを持つ直流電流が電解槽の陰陽両極に印
加されて連続して電解水を生成することができるが、パ
ルス幅を細かく制御したり、平滑コンデンサが入いりゼ
ロクロス点が曖昧になると共に、電流が流れている途中
で電流を断続するために、パルス幅に相当する電磁波を
放出する場合がある。この電磁波は電解水生成装置の付
近にあるＡＶ機器に入り雑音を発生させるだけではな
く、その制御系を狂わすなどの障害を惹起する。従っ
て、電磁波の影響を受けやすい機器が電解水生成装置付
近にあるときには使用しにくいものであった。この障害
を取り除くためには回路を遮蔽するだけでなく、電源入
力側にも電磁波障害阻止回路に挿入しなければならず、
また大容量の平滑コンデンサを挿入しなければならず、
装置を経済性の低いものとした。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、電解
槽へ供給する直流電源を整流回路からでた脈流のゼロク
ロス電位をもって区切ると共に、一波長ごとに単位ブロ
ックを構成し、上記ブロックを単位として電流の断続を
行うゼロクロス電源供給方式をもって形成した電流を電
解槽へ供給することにより、前記障害を排除し、しか
も、電源回路に挿入する平滑コンデンサを排除して装置
の経済性を高めた電解水生成装置を提供しようするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電解水生成機用
電源は、電解槽を隔膜によって陰極室と陽極室に分け夫
夫の室内に電極を設け、上記電極間に所定電圧を印加す
る電解電源を設けて前記電解槽内に供給される原水を電
極間の通電によって電解し陰極室に陰極水、陽極室に陽
極水を生成する電解装置において、電解装置の陰陽極に
供給する電源電圧を交流電源の一波長を単位とする脈流
のゼロクロス電位をもって断続すると共に、一波長を単
位として単位ブロックを形成して単位ごと陰陽極に供給
するものである。

【００１１】上記断続は、半波整流器の出力をカウンタ
を介して入力可変手段の出力と比較するコンパレータを
通過させ、入力可変手段の出力と上記ゼロクロス電位を
もって断続する一波長を単位とした単位ブロックが一致
したとき上記電極間に電流を流す半導体スイッチをもっ
て構成されていることを要旨としている。

【００１２】

【作用】電解槽に供給する直流電源を半波整流回路から
でた脈流のゼロクロス電位をもって電流の断続を行うこ
とにより、電磁波の発生を防ぐことができ、また、ゼロ
クロスを容易に検索するために電源回路に挿入する平滑
コンデンサを排除しているので経済性が高い。また、一
波長ごとに単位ブロックを構成し、上記ブロックを単位
として電流の断続を行っているので電源トランスの負荷
が少なく、長期の使用において、安定して使用すること
ができる。

【００１３】

【実施例】図３に示した従来例と同じ作用・効果を示す
ものには同じ符号を付けて説明する。

【００１４】図１は本発明が実施される電解水生成装置
電源の一実施例である。図において、電解槽１の陰陽極
３、２に印加する直流電源は、交流電源１１が電源トラ
ンス１２を介して全波整流回路１４に入り、その出力側
が極性反転スイッチ１８を介して陰陽極３、２に夫夫接
続されている。

【００１５】また、制御用の電力を得るための電源トラ
ンス４の２次側が半波整流回路５を介してスイッチング
回路６を構成するＴｒのベースに入力された後、カウン
タ７に接続され、このカウンタ７の出力を入力可変手段
９で設定した入力とデジタルコンパレータ８で比較す
る。入力可変手段９で設定した入力とカウンタ７出力が
一致したとき信号が通過して全波整流回路１４の出力の
一端に挿入した半導体スイッチ３０をオンする。また、
入力可変手段９で設定した入力とカウンタ７出力が一致
しないときはオフする。半導体スイッチ３０としてＦＥ
Ｔ半導体などが好適に使用できる。

【００１６】この動作は、半波整流の電圧立上りをトリ
ガーとしてスイッチング回路６が働き１波長を単位とす
る脈流をカウンタ７がカウントし、入力可変手段９で設
定した入力に従って半導体スイッチ３０を断続するもの
である。図１において、半波整流の電圧立上り情報は半
波整流回路５のａから得ているが、電源トランス１４の
一端ｂから得ても同じ作用が得られる。

【００１７】入力可変手段９は生成水の電解度を制御す
るための外部スイッチや供給水の電気伝導度、電解質の
供給量および生成水の流量などに対応して自動的に電解
度を制御するための図示しない制御部からの情報で制御
されるスイッチ手段で、交流電源の一波長の脈流を単位
ブロックとして多種類の電力供給情報、つまり、電解槽
電圧比率が提供される。

【００１８】表は図１に示す入力可変手段の設定位置と
してａ、ｂおよびｃを用い、そのオン・オフによって８
種類の電解槽電圧比率を得る場合の関係を示したもので
ある。

【表１】設定位置ａｂｃ電解槽電圧比率オフオフオフ０％オンオフオフ２５オフオンオフ３７．５オンオンオフ５０オフオフオン６２．５オンオフオン７５オフオンオン８７．５オンオンオン１００上記表において、入力可変手段の設定位置としてａ、ｂ
およびｃを用いた場合を示したが、更に入力可変手段の
設定位置を増やすことにより、細かく制御することがで
きる。この電解槽電圧比率を変えることにより電解槽か
ら吐出する生成水の電解度は段階的に変わるが、上記の
ように８段階として段階的に変えても電解水の使用にお
いて実用上支障が生じることはない。

【００１９】図２は電解槽に供給される上記表、すなわ
ち、電解槽電圧比率に相当する脈流を表現した図であ
る。図において、脈流２９は連続した波形として表現さ
れているが、商用交流周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚに
対応して電解槽電圧比率に相当する比率で自在に単位ブ
ロック位置を変えることができる。例えば、Ｅに示す電
解槽電圧比率５０％の場合、単位時間に単位時間の１／
２に相当する単位ブロックがあればよく、単位ブロック
と同じ時間の休止時間を設けて、単位ブロック、休止、
単位ブロック、休止とした出力電圧構成にすることもで
きる。

【００２０】これは、例えば、カウンタ７、入力可変手
段９、デジタルコンパレータ８などを纏め、更に、ＲＡ
Ｍを加えたＣＰＵとして構成して、ＲＡＭに脈流出力位
置を入力すれば、所望によって電解槽電圧比率の範囲で
図の横軸方向に示される脈流位置を自在に変更すること
によって行うことができる。

【００２１】上記電源は長期に亘り極めて安定して動作
する。従って、装置をメイテナンスフリーとして動作さ
せることが可能になる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電解槽に
供給する直流電源を半波整流回路からでた脈流のゼロク
ロス電位をもって電流の断続を行うので、電磁波の発生
を防ぐことができる。

【００２３】電源回路に挿入する平滑コンデンサを排除
しているので経済性が高いばかりでなく、電源回路を小
型、軽量に構成することができるので経済性が更に高ま
る。また、一波長ごとに単位ブロックを構成し、上記ブ
ロックを単位として電流の断続を行っているので電源ト
ランスの負荷が少なく、長期の使用において、安定して
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施される電解水生成装置電源の一実
施例である。

【図２】本発明に関わる電解槽に供給される電解槽電圧
比率に相当する脈流を表現した図である。

【図３】電解水生成装置電源としてパルス幅制御型スイ
ッチングレギュレータ（ＰＷＭ）を用いた従来例であ
る。

【符号の説明】

６スイッチング回路７カウンタ８デジタルコンパレータ９入力可変手段３０半導体スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解槽を隔膜によって陰極室と陽極室に
分け夫夫の室内に電極を設け、上記電極間に所定電圧を
印加する電解電源を設けて前記電解槽内に供給される原
水を電極間の通電によって電解し陰極室に陰極水、陽極
室に陽極水を生成する電解装置において、電解装置の陰陽極に供給する電源電圧を交流電源の一波
長を単位とする脈流のゼロクロス電位をもって断続する
と共に、一波長を単位として電流ブロックを形成して単
位ごと陰陽極に供給することを特徴とする電解水生成機
用電源。
【請求項２】上記断続は、半波整流器の出力をカウン
タを介して入力可変手段の出力と比較するコンパレータ
を通過させ、入力可変手段の出力と上記ゼロクロス電位
をもって断続する一波長を単位とした単位ブロックが一
致したとき上記電極間に電流を流す半導体スイッチをも
って構成されていることを特徴とする請求項１記載の電
解水生成機用電源。