JPH08117753A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ｐＨ値或いは残留塩素量を適正な範囲にコント
ロールできる電解水生成装置を提供する。 【構成】陰陽一対の電極を対向配置した電解槽で電気分
解された酸性水及びアルカリ水の両電解生成水取出口を
下流側で合流させ酸性水とアルカリイオン水とを混合さ
せるように構成して成り、前記電極の極性を切り換える
極性切換手段と、該極性切換手段に連動して前記各流水
路を連通する流水路切換手段とを備えた電解水生成装置
において、前記酸性水流水路又はアルカリイオン水流水
路のいずれか一方の流水路であって、該流水路の合流部
上流にイオン交換手段或いは／及びｐＨ中和手段を設け
たことにより、簡単な構造により利用される電解水の残
留塩素濃度及びｐＨ値を適正な範囲にコントロールする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水などの原水を電
気分解してアルカリイオン水或いは酸性水を生成する、
電解水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道水などの原水を電解槽内に連続的に
通水し、該電解槽内に設置された陰陽一対の電極に電圧
を印加してこれを電気分解してアルカリイオン水及び酸
性水を生成する方法並びに電解水生成装置が従来より知
られている。

【０００３】しかし、この装置においては、連続的に通
水して長時間に亘り電気分解を行うと酸化カルシウム、
酸化マグネシウムなどのミネラル物質が陰極側表面に付
着するため、電気分解時に電極板に電流が流れにくくな
り徐々に電解効率の低下を招くという問題が発生した。
この電解効率の低下を防止する方法として、陰極極板表
面に付着した前記ミネラル物質を除去するため定期的に
電極板表面を洗浄する必要がある。この洗浄の方法とし
て、陰極の極性を陽極に切換え又陽極の極性を陰極に切
換えた後任意の時間電極に電圧を印加することによって
電極板表面の付着物質を取り除く方法及びその為の装置
が知られている（例えば、特開昭５４−１３０４７９号
公報）。

【０００４】また、陰極板表面に前記ミネラル物質が付
着するのを防止しつつ水の電気分解を行って陽極側に次
亜塩素酸含有殺菌水を生成させてこれを利用するととも
に、従来ドレンへ捨てていた陰極側の電解水（アルカリ
イオン水）を陽極側の電解水（酸性水）とともに殺菌水
として利用できる様にし歩留まりのよい電解殺菌水生成
装置として、特開平４−９４７８５号公報記載の発明が
提案されている。この発明は、被電解水たる水に塩化ナ
トリウム（ＮａＣｌ）と塩酸（ＨＣｌ）を添加して電気
分解し、陽極側に生成した電解水に陰極側で生成された
電解水及び／または水と混合希釈することにより殺菌水
を生成している。

【０００５】さらに、陰極室の電極にカルシウムイオン
のような金属イオンが付着成長するのを抑制して電解槽
の洗浄を行いながら、このような電極の洗浄時にもイオ
ン水の連続生成を行い、かつイオン水のイオン濃度調整
を容易に行える装置の提供を目的として特開平４−７４
５８８号公報記載の風呂洗面用給水湯装置の発明が提案
されている。この発明に係る風呂洗面用給水湯装置は、
水を電気分解してアルカリイオン水及び酸性水を調整製
造する調整装置を備え、陰陽一対の電極の極性を切り換
える極切り換え手段と、該極切り換え手段にて切り換え
られたアルカリイオン水給水口と酸性イオン水給水口と
の水路を連通させる水路切り換え手段とを備えており、
さらに、両給水口からのイオン水の混合を行う切り換え
混合手段により酸性イオン水にアルカリイオン水を給水
することで酸性イオン水濃度の調整を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
４−９４７８５号公報記載の発明においては、従来利用
されずドレンに捨てていた陰極側の電解水であるアルカ
リイオン水を陽極側の電解水である酸性水に混合希釈用
の溶液として利用するようにしたため、いわゆる捨て水
の少ない歩留まりのよい電解殺菌水生成装置の実現はで
きたが、この発明は次亜塩素酸含有の酸性水からなる殺
菌水を生成するものであり、これを具体化するためには
原水側に次亜塩素酸ナトリウムや塩酸などを添加して使
用しなければならず、使用に当たり安全性に欠けるとい
う問題があった。また、この発明によって得られる殺菌
水はｐＨ値の範囲がアルカリ側にあるものは得られず、
アルカリイオン水を利用する例えば飲料用水等の電解水
の生成装置としては適さないという問題があった。さら
に、陰極へのＣａの付着を防止するため電極の極性切換
により電極表面の洗浄を行っているが、その切換時期が
一定しておらずＣａの付着状態によっては電解効率にば
らつきを生じるという問題があった。

【０００７】また、上記特開平４−７４５８８号公報記
載の発明は切り換え混合手段により両イオン水を直接混
合しているため、両イオン水の混合による反応が敏感と
なり希望するイオン水のｐＨ値の領域によっては切り換
え混合手段の厳格な制御が要求され、両イオン水の混合
比等を調整するための制御機構を備えた切り換え混合手
段を使用しなければならず装置自体複雑な構造となって
しまうという問題があった。さらにこの発明では、風呂
洗面用給水湯装置における酸性イオン水のイオン濃度調
整を目的としておりイオン水のｐＨ値やイオン水中の残
留塩素量の調整を行っていないため、利用する電解水の
ｐＨ値や残留塩素量の両パラメータをコントロールした
上で用いる必要のある飲料水や殺菌水の生成装置として
は適さないという問題があった。

【０００８】特に、飲料用途においては水道水を原水と
して用いているのが大部分であり、水道水に含まれる塩
素イオン濃度は地域によるバラツキが大きく、ところに
よっては１０ｐｐｍから５０ｐｐｍ程度と異なることが
知られている。したがって、原水に同一の印加電圧によ
り同一の電解作用を与えても生成する残留塩素量が上述
のように異なるため、ｐＨ値及び残留塩素量を適正な範
囲にコントロールするためには複雑な制御をしなければ
ならないという問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明では、陰陽一対の電極を対向配
置した電解槽の一側に原水導入口を、他側に陽極側出口
及び陰極側出口からなる電解生成水取出口を具備し、陽
極側出口に接続した酸性水流水路と陰極側出口に接続し
たアルカリイオン水流水路とを下流側で合流させ酸性水
とアルカリイオン水とを混合させるように構成して成
り、前記電極の極性を切り換える極性切換手段と、該極
性切換手段に連動して前記各流水路を連通する流水路切
換手段とを備えた電解水生成装置において、前記酸性水
流水路途中の第一の流水路切換弁の下流側にイオン交換
手段又はｐＨ値中和手段の何れか一方の手段若しくはこ
れらの両手段を設け、電解槽での電解作用により生成さ
れた酸性水に含まれる陰イオンを除去したり或いは酸性
水のｐＨ値を調整して中和させた後、これをもう一方の
流水路を流れるアルカリイオン水と合流部で混合するよ
うにした構成となっている。さらに、前記各手段をアル
カリイオン水流水路途中に設け、アルカリイオン水を中
性水とした後これを前記合流部にて酸性水に混合するよ
うにした構成である。また、前記課題の解決に加えて、
特に利用される電解水中の残留塩素量を任意にコントロ
ールするため、請求項２に記載した発明では、前記請求
項１記載の電解水生成装置において、酸性水流水路又は
アルカリイオン水流水路のいずれか一方の流水路途中に
電解水の流量調整を行う流量制御手段を設けている。さ
らに、請求項３に記載された発明では、該流量制御手段
がイオン交換手段又はｐＨ中和手段の上流に設けられた
流量可変弁で構成されており、また、請求項４記載の発
明では、前記イオン交換手段又はｐＨ中和手段の下流に
設けた流路切換・絞り弁で構成されている。

【００１０】また、前記課題の解決に加えて、特に利用
される電解水のｐＨ値や残留塩素量を簡単な制御により
適正な範囲にコントロールするため、請求項５に記載の
発明では、請求項２乃至４の何れか記載の電解水生成装
置において、一方の流水路に設けた前記流量制御手段の
上流側と、他方の流水路の前記合流部手前側とを結ぶ連
通流水路を備えた構成となっている。

【００１１】また、前記課題の解決に加えて、特に電極
極性の切換時期を適切に設定することにより安定した電
解効率を図るべく請求項６記載の発明では、請求項１記
載の電解水生成装置において、前記合流部と混合した電
解水を抽出する抽出口とを結ぶ供給管路と、該供給管路
途中に混合した電解水を抽出口に給送するための水ポン
プとを設け、該水ポンプの起動或いは停止信号に連動さ
せて前記極性切換手段並びに流水路切換手段とを作動さ
せるようにした構成としている。同様に、請求項７記載
の発明では、請求項１記載の電解水生成装置において、
前記合流部と混合した電解水を抽出する抽出口とを結ぶ
供給管路と、該供給管路途中に混合した電解水を抽出口
に給送するための水ポンプとを設け、該水ポンプの作動
時間を積算して予め設定した所定時間との比較演算を行
った後、積算した水ポンプ作動時間が前記設定時間を超
えている場合に前記極性切換手段並びに流水路切換手段
とを作動させるようにした構成としている。

【００１２】

【作用】請求項１記載の電解水生成装置によれば、酸性
水流水路途中にイオン交換手段等を設置した場合にあっ
ては、酸性水はイオン交換手段により陰イオンが除去さ
れるとともにｐＨ中和手段により中性水に処理された
後、アルカリイオン水に混合希釈された電解水が得られ
る。また、アルカリイオン水流水路途中にイオン交換手
段等を設置した場合にあっては、アルカリイオン水がイ
オン交換されるとともにｐＨ中和手段により中性水に処
理された後、酸性水に混合希釈された電解水が得られ
る。

【００１３】請求項２乃至４記載の電解水生成装置によ
れば、いずれか一方の流水路途中に流量制御手段を設け
たため、流量を制御することにより該流水路内の流水抵
抗が大となることにより電解室内から流出する酸性水と
アルカリイオン水の流出比が変わる。

【００１４】請求項５記載の電解水生成装置によれば、
前記流量制御手段手前と他方の流水路とを直接連通させ
ているため、一方の流水路中の電解水が直接他方の流水
路中に流出し混合される。

【００１５】請求項６記載の電解水生成装置によれば、
利用される電解水を供給する水ポンプが起動すると電極
の極性が切り換わりまた該水ポンプの作動停止信号に連
動して電極の極性が切り換わる。

【００１６】請求項７記載の電解水生成装置によれば、
利用される電解水を供給する水ポンプの積算された作動
時間が、予め設定した所定時間を超えた場合に電極の極
性が切り換わる。

【００１７】

【実施例】以下に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、電解槽１は一対の陽電極２と陰電
極３とを電解室を間に挟んで対向配設し、一側に水道水
などの原水を導入する原水導入口を備え、他側には電解
室内で電気分解により生成された電解水が流出する電解
生成水取出口を備えている。そして、両電極に電圧を印
加して電解室内の原水に電解作用を与えることにより、
陽電極側においてｐＨ値の低い酸性水を生成し、陰電極
側においてｐＨ値の高いアルカリイオン水を生成するよ
うに構成している。

【００１８】電解生成水取出口は、陽電極側に生成され
た酸性水が流出する陽極側出口４と、陰電極側に生成さ
れたアルカリイオン水が流出する陰極側出口５によって
構成されている。両電極は、一方の陽極を陰極に他方の
陰極を陽極に切り換える極性切換器に接続されており、
その極性が切り換え自在になされている。

【００１９】陽極側出口４には電磁切換弁からなる第１
流路切換機構７を途中に配した酸性水流水路９が連結さ
れている。また、陰極側出口５にはやはり電磁切換弁か
らなる第２流路切換機構８を途中に配したアルカリイオ
ン水流水路１０が連結されている。そして、第１流路切
換機構７には前記第２流路切換機構下流側でアルカリイ
オン水流水路１０と連結する第１バイパス管７ａが接続
している。また、第２流路切換機構８には前記第１流路
切換機構下流側で酸性水流水路９と連結する第２バイパ
ス管８ａが接続している。第１及び第２流路切換機構
７，８は流水路切換器と電気的に接続しており、前述し
た極性切換器の極切り換え動作に同期して前記各流水路
の切り換え制御を行っている。

【００２０】即ち、通常の場合は電解室内の陽極板側で
生成された酸性水は陽極側出口４から第１流路切換機構
７を通過して酸性水流水路９内へ流入している。ここ
で、極性切換器により電極極性が切り換えられ陽極が陰
極に切り換わった場合、電解作用により陰極板側にアル
カリイオン水が生成されることになり、極性の切り換え
前の陽極側出口であったところにアルカリイオン水が流
出することになるが、第１流路切換機構７の流路切換が
行われると前記アルカリイオン水は第１流路切換機構通
過後、第１バイパス管７ａを通ってアルカリイオン水流
水路１０へ流れる。

【００２１】一方、陰極を陽極に切り換えた場合も同様
に第２流路切換機構８が切り換わり、切換えられた後の
陽極側で生成された酸性水は第２バイパス管８ａを通っ
て酸性水流水路９に流入することになる。

【００２２】このように、電解槽内に設置した電極の極
性の切り換えが行われた場合でも、原水の電解作用によ
り生成される電解水の各流路切換機構通過後の流出経路
は、酸性水にあっては常に酸性水流水路９に流出し、ア
ルカリイオン水にあっては常にアルカリイオン水流水路
１０に流出することとなる。

【００２３】第２バイパス管８ａと酸性水流水路９との
合流点下流側の酸性水流出路途中にはイオン交換手段１
１が設置されている。イオン交換手段１１は、４級アン
モニウム基を結合した多孔性の強塩基性陰イオン交換樹
脂１１ｂ或いは１〜３級アミンを結合した弱塩基性陰イ
オン交換樹脂１１ｂを中空円筒状のハウジング１１ａ内
に収容したものが用いられている。

【００２４】図２に示すように、ハウジング１１ａの一
端は酸性水流水路９と連結して酸性水を導入する流入口
１１ｃが設けられ、反対側の他端には前記イオン交換樹
脂を通過過程でイオン交換された酸性水（以下、「処理
水」という。）の流出する流出口１１ｄが設けられてい
る。また、ハウジング１１ａ内に収容された前述した陰
イオン交換樹脂１１ｂは一端をハウジング内壁面に固定
支持されており、その周囲とハウジングとの間には酸性
水が通過する間隙が設けられており、酸性水の陰イオン
交換樹脂への流入面積を大きくすることにより処理量を
増加させている。

【００２５】次に、イオン交換手段による陰イオン除去
作用について説明する。ハウジング１１ａ一端に設けら
れた流入口１１ｃからハウジング内に流入した酸性水
は、ハウジング内の前記イオン交換樹脂１１ｂ周囲の間
隙から該樹脂内へ流入しここを通過した後、前記流出口
より再び酸性水流水路９へ流出する。尚、該陰イオン交
換樹脂の中央部には処理水の流出する凹部１１ｅが形成
されており、流出口１１ｄと連通している。陰イオン交
換樹脂内に流入した酸性水は下記のイオン交換反応を起
こすため電解水中のＮＯ₃ ^-，ＣｌＯ^-，ＳＯ₄ ^2-等の陰イ
オンが除去され、また水素イオンが消費されるため処理
水のｐＨ値が酸性側から中性側移行する。

【００２６】

【化１】 ※Ｒは、アルキル基（ＣＨ₃ ^-）或いはアリール基（Ｃ₆
Ｈ₅ ^-） 即ち、強塩基性樹脂は水中では化学式１のＡの状態に解
離しており、このうち水酸イオン（ＯＨ^-）が次亜塩素
酸（ＨＣｌＯ）或いは硝酸（ＨＮＯ₃）と反応してイオ
ン交換する。また水の電解作用によりＨ⁺ が遊離して
おりこれが水酸基ＯＨ^-と反応してＨ₂Ｏ を生成する。
このため、Ｈ⁺が消費され処理水のｐＨ値は酸性側から
中性側にシフトする。

【００２７】なお、本実施例におけるイオン交換手段は
陰イオンの除去を目的としたものを示したが、次亜塩素
イオン除去を目的とする場合は前記イオン交換樹脂の代
わりに活性炭を利用してもよい。この場合は、活性炭を
充填した通水性の繊維状容器を間隙を設けて前記ハウジ
ング１１ａ内に設置して行う。

【００２８】次に、酸性水流水路９途中にｐＨ中和手段
１２を設けた例について説明する。図１及び図３を参照
して、イオン交換手段１１の下流側の酸性水流水路９途
中には、イオン交換手段と共に或いは単独でｐＨ中和手
段１２が設けられている。

【００２９】ｐＨ中和手段１２は、対向する両端に開口
部を有する中空容器１２ａ内に、活性炭或いは白金属担
持を行った導電性吸着体１２ｂを装着した構成からな
る。開口部の一方には酸性水流入路９を流れる酸性水を
導入する導入管１２ｃが中空容器と一体形成されてお
り、酸性水流水路９とシール材を介して螺合或いは圧入
等により連結している。開口部の他方には、該開口部か
ら前記中空容器内にかけて出口管１２ｄが嵌入されてい
る。該出口管はチタン板に白金、イリジウム系をコーテ
ィングして略円筒状に形成したものであり、電極端子１
２ｆを介して直流電源装置と接続している。また、出口
管周囲のうちの中空容器内に挿入された部分には前記導
電性吸着体１２ｂを通過した処理水が流入する通水孔１
２ｅが多数穿設されている。

【００３０】導電性吸着体１２ｂは、前記出口管１２ｄ
との間に間隙を設けてこれを取り囲むようにして前記中
空部内に設置されており、電極端子１２ｆを介して直流
電源装置と接続している。そして、導入管１２ｃから流
入した酸性水は導電性吸着体内を通過した後、出口管の
通水孔１２ｅを通って出口管１２ｄへ入り、中性水取出
路１３へ流出する。そして、該中性水取出路１３はアル
カリイオン水流水路１０と合流部１４にて合流し、アル
カリイオン水と中性水とが混合する。

【００３１】ここで、導電性吸着体を陰極、出口管を陽
極とし、前記中空容器１２ａ内に酸性水を導入したのち
所定電圧を印加すると陰極側の導電性吸着体内で以下の
電気化学反応が起こる。

【００３２】

【化２】 上記電気化学反応に示す様に、陰極側である導電性吸着
体表面における反応により水素イオン（Ｈ⁺ ）が消費
され、水酸イオン（ＯＨ^- ）が増加するため電解水の
ｐＨ値が酸性側から中性側へシフトする。なお、この場
合、陰極側である導電性吸着体の表面積を陽極側である
出口管の表面積より大きくすることにより、所定の流速
下での前記導電性吸着体への接触時間が長くなり、ｐＨ
中和手段の容器内の陰極側反応が生じ易くなるため、容
器内では水素イオンが減少して水酸イオンが増加し、酸
性水は中性水へ移行する。このため、前記合流部１４に
おいて、アルカリイオン水が中性水によって混合希釈さ
れることになる。なお、ｐＨ中和手段としては上記の他
にコーラルサンドやミネラルイオンを溶出し易い天然石
等で中和させる方法でも良い。

【００３３】以上説明した様に、本発明においては、電
解作用により生成された酸性水がイオン交換手段或いは
／及びｐＨ中和手段を通過することにより中性水とな
り、これらの各手段下流側の中性水取出路１３を経て合
流部１４に接続する構成となっている。

【００３４】電解作用を行うにあたり、電解室内に両極
を区分する隔膜を備えていないいわゆる無隔膜構造の電
解槽の特徴を生かして、電解電流条件をコントロールす
ることにより電解後の酸性水の残留塩素量を調整するこ
とができる。そして、この残留塩素量を維持したまま前
述のイオン交換手段或いは／及びｐＨ中和手段を通過さ
せてｐＨ値を変更させ中性水を生成し、この中性水を用
いて陰極板側で生成されたアルカリイオン水と混合する
ことにより、混合希釈されたアルカリイオン水に含まれ
る残留塩素量及びｐＨ値を容易に調整することができ
る。

【００３５】これにより、合流部１４下流の混合水は弱
〜中アルカリイオン水にｐＨ値をコントロールされ、か
つ、サニテーション可能な残留塩素量を含んだアルカリ
イオン水が生成されることになる。このように該アルカ
リイオン水が残留塩素を含んでいるため合流部下流のア
ルカリイオン水の通水路内の菌の増殖を抑制することが
でき、また、このようにして得られたアルカリイオン水
の残留塩素量を調整することにより後述の飲料水等に最
適の弱アルカリ水として用いることができる。また、塩
素イオン（Ｃｌ^- ）の濃度変化に対しては、上記の特
徴のためアルカリイオン水に含まれる残留塩素量の変化
が微少であるが、より精度の高いイオン濃度調整を行う
には電解電流を定電流制御することが望ましい。尚、本
実施例では、酸性水流水路途中にイオン交換手段等を設
置し酸性水を中性化する例を述べたが、勿論これに限ら
れず、アルカリイオン水流水路途中にこれら各手段を設
けアルカリイオン水を中性化して酸性水と混合するよう
にしてもよい。これにより、酸性水のイオン濃度を安定
的にコントロールすることができる。

【００３６】次に、図４を用いて酸性水流水路９途中に
流量制御手段を設けた実施例について説明する。

【００３７】図４に示す実施例では、前述した図１に示
す実施例における電解水生成装置の酸性水流水路９に流
量制御手段を設置している。同図において、酸性水流水
路９途中の第２バイパス管８ａの合流点下流であって前
記イオン交換手段１１の入口側に流量可変弁１５が設け
られている。該流量可変弁１５の流量制御はマイコン等
の制御装置によって行われている。

【００３８】本実施例では、該流量可変弁を設けたこと
によって酸性水の通過流量を制御することで電解室から
流出するアルカリイオン水の残留塩素量を調節すること
ができる。すなわち、流量可変弁１５を閉方向に絞ると
酸性水流水路９内の圧力が上がり、無隔膜構造の電解槽
１内の陽極側出口からの酸性水の流出量が減少し、陰極
側出口からの流出量が増加する。これにより、陽極側で
生成した残留塩素イオンＣｌＯ^-1の一部が陰極側出口へ
移動しアルカリイオン水流水路１０へ流出し、アルカリ
イオン水と混合するようになる。このように、酸性水流
水路９途中に流量可変弁を設けたことにより、利用水
（本実施例の場合は、アルカリイオン水）の適正な残留
塩素量を電気エネルギー的に効率良く得ることができ
る。

【００３９】尚、本実施例における流量可変弁１５はマ
イクロコンピュータ制御で行うものを示したが、予め制
御量を設定しておく固定絞り管を用いても良い。また、
酸性水の流量を絞り込むことにより、陰極側出口から酸
性水の一部が流出しアルカリイオン水と混合するためア
ルカリイオン水のｐＨ値が若干低下する。しかし、合流
部１４でアルカリイオン水と混合する中性水の流量自体
も低減するため、合流部１４下流における混合水のｐＨ
値は略一定となる。

【００４０】また、図４に示す流量制御弁の他の実施例
では、酸性水流水路９途中のイオン交換手段１１及びｐ
Ｈ中和手段１２の下流側と合流部１４との間に流路切換
・絞り弁１６が設けられている。該流路切換・絞り弁１
６の流路切換及び流量制御はマイコン等の制御装置によ
って行われている。

【００４１】本実施例では、流路切換・絞り弁１６によ
って酸性水の流量を制御することで広い範囲のイオン濃
度調整を行うことができる。すなわち、本実施例の流路
切換・絞り弁をロータリー構造の弁とすることで比例開
度調整が可能となり、また、別ポートを設け入り口ポー
トと連通できる構造とすることで比例開度調整時は前述
した実施例と同一の効果が得られる。又、該別ポートを
排水管に接続し、ロータリーを回転させて入り口ポート
と排水管を連通させ処理水を排水することで、合流部１
４ではアルカリイオン水流水路１０を流れるアルカリイ
オン水だけが通過し、ｐＨ値の高いアルカリイオン水が
得られる。なお、電解槽１の極性を切り換えることによ
り、酸性水を利用水として用いる場合でも、幅広い範囲
のイオン濃度調整（ｐＨ値、残留塩素等）ができる。

【００４２】また、電解槽１手前の原水に塩化ナトリウ
ム溶液を添加した電解イオン水生成装置でも上記と同様
の効果が得られる。

【００４３】なお、強アルカリイオン水や強酸性水を生
成する時は、流路切換え・絞り弁１６の入り口ポートと
排水管が連通するため、捨て水は生ずるが従来の電解水
生成装置と比較すると捨て水は極端に低減できる。

【００４４】さらに、電解槽１の極性切換えと流路切換
え機構とを連動制御させることで電極板の洗浄時でも連
続的にイオン生成が出来、かつ、電極板の寿命も著しく
向上する。

【００４５】次に、図４に示す連通流水路１７について
説明する。同図において、連通流水路１７は酸性水流水
路９に設けた前記流量可変弁１５の入口側と、アルカリ
イオン水流水路１０の合流部手前部とを連結している。
そして、流量可変弁１５により酸性水の流量を絞り酸性
水の一部をアルカリイオン水流水路１０に流出する。こ
れにより、酸性水の殺菌有効成分である次亜塩素イオン
をアルカリイオン水により迅速かつ適正に混合調整する
ことができるため、殺菌効果のある弱〜中アルカリイオ
ン水を容易に生成できる。なお、電解槽１内で陰極側に
次亜塩素イオン（ＣｌＯ^-1）を混合する必要がないため
消費エネルギーを低減でき、しかも電解槽の構造は有隔
膜方式或いは無隔膜方式のいずれの構造でも利用でき
る。

【００４６】最後に、本発明に係る電解水生成装置を自
動販売機に応用した実施例について説明する。図５はカ
ップ抽出式飲料用自動販売機の飲料抽出配管経路を示し
た概念図である。

【００４７】同図において、カセット式給水タンク２５
より供給された原水は活性炭が充填された水フィルタ２
６を経て電解槽１に通水される。ここで電気分解された
原水は電磁弁７，８からなる流路切換機構を経て酸性水
流水路９及びアルカリイオン水流水路１０にそれぞれ流
出する。酸性水流水路９にはイオン交換手段１１或いは
／及びｐＨ中和手段１２が設置されており、電解作用に
より生成された酸性水はこれらの各手段によりイオン交
換或いは中性水に処理された後、アルカリイオン水流水
路１０から流出するアルカリイオン水と混合され水ポン
プ２７により温水タンク２９或いは冷却槽３０に供給さ
れる。なお、温水タンクと冷却槽との分岐には三方弁２
８が設けられている。

【００４８】本実施例に係るカップ抽出式飲料用自動販
売機においては、該販売機の運転モード選択スイッチの
ＯＮ動作により飲料抽出口バルブ３１，３２を開とし、
同時に前記水ポンプ２７が起動する。この起動信号に同
期して電解槽内の電極板２，３に電圧が印加される。こ
の場合、電極板の極性は所定の極性となっているが、電
圧印加時間が所定時間経過した後電極板の洗浄等を行う
ため、極性の切換を行う。この極性切り換えに連動して
前記電磁弁７，８を制御して流路の切換えを行ってい
る。

【００４９】所定時間自動販売機が作動したのち、飲料
取り出しバルブ３１，３２が閉じると水ポンプ２７も停
止する。この停止信号に基づき、電解槽内の電極への通
電も停止され、前記電極の極性が切り換わりこれに連動
して前記流路切り換え機構としての電磁弁７，８も切り
換わる。

【００５０】本実施例では、電解作用の起動は自動販売
機の運転モード選択スイッチによって行っているが、水
ポンプの発停信号によって上記動作を行ってもよい。即
ち、前記販売機の運転モード選択スイッチ０Ｎ動作に連
動して水ポンプ２７が起動し、これに同期して飲料取り
出しバルブ３１，３２を開とし、同時に電解槽内の電極
板２，３に電圧が印加され、電解生成水を原料水とした
コーヒーなどの飲料が供給される。この場合、電解槽内
の電極の洗浄時期つまり極性切換えの時期を水ポンプ２
７の駆動状況に応じて決定することができる。

【００５１】図６及び図７は本実施例の極性切換え時に
おける電解水生成装置の主要部品のタイムチャートを示
したものである。図６において、水ポンプ２７の起動と
ともに電解槽１の電極に電圧が印加される。第一流路切
換弁７は陽極側出口から流出した酸性水を酸性水流水路
９に送り出すように制御されている。飲料の抽出が終了
すると水ポンプの駆動が停止し電極への電圧印加も停止
する。次に、再び自動販売機の運転モード選択スイッチ
が押され水ポンプが起動すると、水ポンプ起動信号を受
けて極性切換器により電解槽の電極極性が切り換わる。
これに連動して第一及び第二の各流路切換弁により流路
が切え換られ、図５に示す電解槽の下側電極（切換後の
陽極）出口から流出した酸性水は第２バイパス管８ａを
介して酸性水流水路９に流入する。一方、電解槽の上側
電極（切換後の陰極）出口から流出したアルカリ水は第
１バイパス管７ａを介してアルカリ水流水路１０に流入
する。このように、図６に示す実施例では水ポンプ２７
の再起動毎に電極極性が切り換えられ電極表面の洗浄が
行われる。

【００５２】図７に示す実施例は、水ポンプの起動信号
によって水ポンプの起動時間を積算し所定の設定時間と
比較演算して、積算した起動時間が設定値を超えた時に
電解槽内の電極の極性を切り換えを行うというものであ
る。なお、上述した例では極性切換えは水ポンプ停止後
に行っているが、この極性切換え動作は水ポンプが必ず
しも停止状態でなくともよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
解槽の陰極側及び陽極側で生成された両電解水がそれぞ
れ流出する酸性水流水路又はアルカリイオン水流水路の
いずれか一方の流水路途中にイオン交換手段或いはｐＨ
中和手段を設けて一方の流水路内を流れる電解水のｐＨ
値を中性とし、これを他方の流水路中の電解水と混合希
釈させたため、利用される電解水の残留塩素濃度及びｐ
Ｈ値を適正な範囲にコントロールすることができる。こ
のため、飲料用に適したサニテーション可能な弱〜中ア
ルカリ水を得ることができる。

【００５４】また、酸性水流水路又はアルカリイオン水
流水路のいずれか一方の流水路途中に電解水の流量調整
を行う所定位置に設置した流量制御弁或いは流路切換・
絞り弁などで構成された流量制御手段を設けているた
め、電気エネルギー的に効率良く、しかも簡単な構造に
より利用される電解水の残留塩素濃度及びｐＨ値を適正
な範囲にコントロールすることができる。

【００５５】また、酸性水流水路とアルカリイオン水流
水路とを連通流水路により直接結んだため、酸性水中の
殺菌有効成分である次亜塩素イオンをアルカリイオン水
に迅速かつ適正に混合調整することができるため、電解
槽内の陰極側に次亜塩素イオンを混合するための機構を
別途に設置する必要がなく、消費エネルギーの低減を図
ることができる。さらに、電極極板表面の洗浄を行うた
めの電極の極性切換えを供給管路途中に設けた水ポンプ
の発停信号に同期させたり或いは該水ポンプの積算作動
時間に応じて行っているため、利用する電解水の流水量
に応じた電極極板表面の洗浄管理が可能となる。これに
より、電極極板表面の洗浄を効率良く行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電解水生成装置の概略構成図

【図２】イオン交換手段の内部構造を示す縦断面図

【図３】ｐＨ中和手段の内部構造を示す縦断面図

【図４】本発明の他の実施例に係る電解水生成装置の概
略構成図

【図５】本発明の他の実施例に係る電解水生成装置の概
略構成図

【図６】本発明に係る電解水生成装置の主要部品のタイ
ムチャート

【図７】本発明に係る電解水生成装置の主要部品のタイ
ムチャート

【符号の説明】

１…電解槽、２…陽電極、３…陰電極、４…陽極側出
口、５…陰極側出口、７… 第１流路切換機構、８…第
２流路切換機構、９…酸性水流水路、１０…アルカリイ
オン水流水路、１１…イオン交換手段、１２…ｐＨ中和
手段、 １ ３…中性水取出路、１４…合流部、１５
…流量切換弁、１６…流路切換・絞り弁、１７…連通流
水路、２７…水ポンプ、３１，３２…飲料抽出口バルブ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陰陽一対の電極を対向配置した電解槽の一
   側に原水導入口を、他側に陽極側出口及び陰極側出口か
   らなる電解生成水取出口を具備し、陽極側出口に接続し
   た酸性水流水路と陰極側出口に接続したアルカリイオン
   水流水路とを下流側で合流させ酸性水とアルカリイオン
   水とを混合させるように構成して成り、前記電極の極性
   を切り換える極性切換手段と、該極性切換手段に連動し
   て前記各流水路を連通する流水路切換手段とを備えた電
   解水生成装置において、 前記酸性水流水路又はアルカリイオン水流水路のいずれ
   か一方の流水路であって、該流水路の合流部上流にイオ
   ン交換手段或いは／及びｐＨ中和手段を設けた、 こと
   を特徴とする電解水生成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の電解水生成装置において、 酸性水流水路又はアルカリイオン水流水路のいずれか一
   方の流水路途中に電解水の流量調整を行う流量制御手段
   を設けた、 ことを特徴とする電解水生成装置。
3. 【請求項３】前記流量制御手段が、前記イオン交換手段
   又はｐＨ中和手段の上流に設けた流量可変弁である、 ことを特徴とする請求項２記載の電解水生成装置。
4. 【請求項４】前記流量制御手段が、前記イオン交換手段
   又はｐＨ中和手段の下流に設けた流路切換・絞り弁であ
   る、 ことを特徴とする請求項２記載の電解水生成装置。
5. 【請求項５】請求項２乃至４の何れか記載の電解水生成
   装置において、 一方の流水路に設けた前記流量制御手段の上流側と、他
   方の流水路の前記合流部手前側とを結ぶ連通流水路を備
   えた、 ことを特徴とする電解水生成装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の電解水生成装置において、 前記合流部と混合した電解水を抽出する抽出口とを結ぶ
   供給管路と、 該供給管路途中に混合した電解水を抽出口に給送するた
   めの水ポンプとを設け、 該水ポンプの起動或いは停止信号に連動させて前記極性
   切換手段並びに流水路切換手段とを作動させるようにし
   た、 ことを特徴とする電解水生成装置。
7. 【請求項７】請求項１記載の電解水生成装置において、 前記合流部と混合した電解水を抽出する抽出口とを結ぶ
   供給管路と、 該供給管路途中に混合した電解水を抽出口に給送するた
   めの水ポンプとを設け、 該水ポンプの作動時間を積算して予め設定した所定時間
   との比較演算を行った後、積算した水ポンプ作動時間が
   前記設定時間を超えている場合に前記極性切換手段並び
   に流水路切換手段とを作動させるようにした、 ことを特徴とする電解水生成装置。