JPH0866681A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解槽への給水及び貯溜タンクへの導水の異
常を間接的に検出して、電解槽の過熱、電力及び水の浪
費を防止すること。 【構成】 給水手段によって電解槽へ給水可能とすると
ともに、導水手段によって電解槽から貯溜タンクに導水
可能とし、また電源回路から電解槽に通電可能として、
貯溜タンクに設けた水位検出手段からの信号に基づいて
給水手段による給水と電源回路から電解槽への通電を制
御装置によって制御して、電解槽に通水される原水が電
解槽にて電解されて電解水が生成され、これが導水手段
に導かれて貯溜タンクに貯えられるようにした電解水生
成装置において、前記制御手段に通水異常停止手段（ス
テップ２０６，２０７，２０８，２０９）を設けて、こ
の通水異常停止手段によって前記給水及び通電の開始か
ら設定時間内に前記水位検出手段が設定水位を検出しな
いとき前記給水及び通電が停止されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原水を電気分解して電
解水を生成する電解水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電解水生成装置の一つとして、給水手段
によって電解槽へ給水可能とするとともに、導水手段に
よって前記電解槽から貯溜タンクに導水可能とし、また
電源回路から前記電解槽に通電可能として、前記貯溜タ
ンクに設けた水位検出手段からの信号に基づいて前記給
水手段による給水と前記電源回路から前記電解槽への通
電を制御装置によって制御して、前記電解槽に給水され
る原水が前記電解槽にて電解されて電解水が生成され、
これが前記導水手段に導かれて前記貯溜タンクに貯えら
れるようにしたものがあり、例えば特開平１−９９６８
６号公報に示されている。上記した公報の電解水生成装
置においては、水位検出手段として下限水位スイッチと
上限水位スイッチが採用されていて、下限水位スイッチ
がオンしたときに電解槽への給水と通電が開始されて維
持され、また上限水位スイッチがオンしたときに電解槽
への給水と通電が停止されて維持されるようになってい
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、例えば給水経路または
導水経路に異常が生じて電解槽への給水或いは貯溜タン
クへの導水に異常が生じると、何時までも貯溜タンクに
設けた上限水位スイッチがオンしなくて電解槽への給水
と通電が維持され、電解槽への給水が的確に得られない
状態にて通電が維持されて電解槽が過熱されるおそれが
あり、また電解槽から貯溜タンクへの導水時に電解水が
漏れて電力及び水が浪費されるおそれがある。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
の目的は電解槽への給水及び貯溜タンクへの導水の異常
を間接的に検出して、電解槽の過熱、電力及び水の浪費
を防止することにある。

【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、給水手段によって電解槽へ
給水可能とするとともに、導水手段によって前記電解槽
から貯溜タンクに導水可能とし、また電源回路から前記
電解槽に通電可能として、前記貯溜タンクに設けた水位
検出手段からの信号に基づいて前記給水手段による給水
と前記電源回路から前記電解槽への通電を制御装置によ
って制御して、前記電解槽に給水される原水が前記電解
槽にて電解されて電解水が生成され、これが前記導水手
段に導かれて前記貯溜タンクに貯えられるようにした電
解水生成装置において、前記制御手段に通水異常停止手
段を設けて、この通水異常停止手段によって前記給水及
び通電の開始から設定時間内に前記水位検出手段が設定
水位を検出しないとき前記給水及び通電が停止されるよ
うにした。

【０００５】

【発明の作用効果】本発明による電解水生成装置におい
ては、給水経路及び導水経路等が正常である場合、電解
槽への給水及び通電の開始から設定時間内に貯溜タンク
内の水位が設定水位に達して、これを水位検出手段が検
出し、これに基づいて制御装置が給水手段による給水と
電源回路から電解槽への通電を停止させる。また、当該
装置の給水経路及び導水経路等に異常がある場合には、
電解槽への給水及び通電の開始から設定時間内に貯溜タ
ンク内の水位が設定水位に達することはなく、これを水
位検出手段が検出することはない。したがって、かかる
場合には、設定時間後に制御装置に設けた通水異常停止
手段によって電解槽への給水及び通電が停止されて、電
解槽の過熱が防止されるとともに、電力及び水の浪費が
防止される。

【０００６】

【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が取付けられていて、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。また、貯水タンク１０
には同タンク内の原水に混入している炭酸（電解性能を
阻害するもの）を除去するための循環撹拌電動ポンプＰ
２とパイプ１４が取付けられるとともに電動吸引ファン
１５が上蓋１０ａ（気密的かつ脱着可能に取付けられて
いる）に取付けられていて、電動ポンプＰ２と電動吸引
ファン１５は制御装置１００により所定の周期で同時に
駆動されるように構成されている。また、給水管１９は
浄水器１８を介して水道（図示省略）に接続されてい
る。なお、水道水に含まれる炭酸が少ない場合には、循
環撹拌電動ポンプＰ２とパイプ１４と電動吸引ファン１
５を省略して実施する。

【０００７】電解槽３０は、一対の流入口３１ａ，３１
ｂと一対の流出口３１ｃ，３１ｄを有する槽本体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、左方の電極室３４には
流入口３１ａと流出口３１ｃが連通し、右方の電極室３
５には流入口３１ｂと流出口３１ｄが連通している。ま
た、各流出口３１ｃ，３１ｄには各導出管３７，３８が
接続されていて、各導出管３７，３８は上端にて上方に
配設した各貯溜タンク４０，５０の底壁にそれぞれ接続
されている。

【０００８】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ＯＦＦ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ＯＮ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されるよう
になっている。

【０００９】左方の貯溜タンク４０は、アルカリ性イオ
ン水を所要量貯えるタンクであり、水位センサ４１（上
限水位と下限水位を検出するもの）とオーバーフローパ
イプ４２（図示省略の排水路に接続されている）が設け
られるとともに手動で開閉可能な排水弁４３とオーバー
フローパイプ４２に接続された排水管４４が設けられて
いる。また、貯溜タンク４０には、導出管３７の上端開
口に対応して同導出管３７より大径の導管４５が配設さ
れている。また、貯溜タンク４０の底壁には連通管４７
の一端が接続されていて、この連通管４７は本体９０の
外側に取付けた手動で開閉可能な取水弁４８に接続され
ている。

【００１０】一方、右方の貯溜タンク５０は、酸性イオ
ン水を所要量貯えるタンクであり、水位センサ５１（上
限水位と下限水位を検出するもの）とオーバーフローパ
イプ５２（図示省略の排水路に接続されている）が設け
られるとともに手動で開閉可能な排水弁５３とオーバー
フローパイプ５２に接続された排水管５４が設けられて
いる。また、貯溜タンク５０には、導出管３８の上端開
口に対応して同導出管３８より大径の導管５５が配設さ
れている。また、貯溜タンク５０の底壁には連通管５７
の一端が接続されていて、この連通管５７は本体９０の
外側に取付けた手動で開閉可能な取水弁５８に接続され
ている。

【００１１】各貯溜タンク４０，５０に設けた各水位セ
ンサ４１，５１は、各タンク４０，５０の上蓋４０ａ，
５０ａ（脱着可能で図示省略の通気孔を有する）に取付
けられていて、本体９０の脱着可能な上蓋９０ａを外し
かつ各タンク４０，５０の上蓋４０ａ，５０ａを外すこ
とにより、容易に保守点検できるように構成されてお
り、制御装置１００にそれぞれ接続されている。

【００１２】制御装置１００は、図２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、生成運転スイッチ（オン・
オフ切換スイッチ）１０１の操作と各水位センサ４１，
５１からの信号に基づいて電動ポンプＰ１、電極切換器
１１０、電源回路１２０等の各作動と警告ランプ１０２
の点灯・消灯を制御するようになっており、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、生成運転スイッチ１０１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２のステップ２
０１にてプログラムの実行を開始し、ステップ２０２に
て各水位センサ４１，５１からの信号に基づいて両貯溜
タンク４０，５０の少なくとも一方の水位が下限水位以
下か否かが判定される。両貯溜タンク４０，５０の少な
くとも一方の水位が下限水位以下であれば、ステップ２
０２にて「ＹＥＳ」と判定されてステップ２０３，２０
４，２０５，２０６，２０７の処理が実行され、また両
貯溜タンク４０，５０の水位が共に下限水位以下でなけ
れば、ステップ２０２の処理（当該装置を待機状態に維
持する処理）が繰り返し実行される。

【００１４】上記したステップ２０３では電動ポンプＰ
１に駆動信号が出力され、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２０５では電
源回路１２０にＯＮ信号が出力され、ステップ２０６で
は制御装置１００が備えるタイマーがリセットされて経
過時間ｔが計時される。したがって、電動ポンプＰ１が
駆動開始されるとともに、電源回路１２０の両電極から
電極切換器１１０を介して電解槽３０の両電極３２，３
３に所定値の直流電圧が正電圧印加される。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
電解室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アルカリ性イオン水が
導出管３７と大径導管４５を通して貯溜タンク４０に送
られ、またプラス側電極３３の電極室３５からは水素イ
オンが増加した酸性イオン水が導出管３８と大径導管５
５を通して貯溜タンク５０に送られる。

【００１５】また、上記したステップ２０７では各水位
センサ４１，５１からの信号に基づいて両貯溜タンク４
０，５０の水位が共に上限水位以上か否かが判定され
る。ところで、当該装置の給水経路及び導水経路等に異
常があって、上記したステップ２０３，２０４，２０
５，２０６の処理により電動ポンプＰ１が駆動を開始さ
れかつ両電極３２，３３への正電圧印加が開始された
後、設定時間ｔｏ経過しても両貯溜タンク４０，５０の
水位が共に上限水位に達せず両水位センサ４１，５１が
共に上限水位を検出しない場合には、ステップ２０８に
て「ＹＥＳ」と判定されて、ステップ２０９の通水異常
停止ルーチンが実行される。ステップ２０９の通水異常
停止ルーチンでは電動ポンプＰ１に停止信号が出力され
るとともに電源回路１２０にＯＦＦ信号が出力され、ま
た警告ランプ１０２に点灯信号が出力される。したがっ
て、電動ポンプＰ１の駆動が停止されるとともに両電極
３２，３３への正電圧印加が停止され、電解槽３０への
給水が停止されるとともに、電解槽３０への通電が停止
されて、電解槽３０の過熱が防止されるとともに、電力
及び水の浪費が防止され、また警告ランプ１０２が点灯
して当該装置の給水経路或いは導水経路等の異常を警告
する。なお、この通水異常停止警告状態は生成運転スイ
ッチ１０１をオフ操作することにより解除できるように
なっており、生成運転スイッチ１０１のオフ操作により
警告ランプ１０２が消灯するようになっている。

【００１６】上記した設定時間ｔｏは、当該装置が設置
される使用場所での一般的な使用状態にて給水経路或い
は導水経路等が正常であれば両貯溜タンク４０，５０の
水位が共に上限水位に達し得る最も長い時間（電解水の
生成開始後に直ちに電解水が使用され、この使用状態が
長時間維持される場合）を想定して決定している。ま
た、上記した当該装置の給水経路或いは導水経路等の異
常としては、(1) 電動ポンプＰ１の故障またはエアーが
み等による圧送能力の減少。(2) 流量調整バルブＶ２，
Ｖ３の詰まり。(3) 隔膜３６の変形等に起因した電解槽
内の流路の閉塞。(4) 接続管１３、導出管３７，３８、
導管４５，５５等の詰まり、損傷或いは接続不良による
水漏れ。(5) 各経路内残水の冬期凍結。等の具体例が挙
げられる。

【００１７】一方、当該装置の給水経路及び導水経路等
が正常であって、上記した設定時間ｔｏ内に両貯溜タン
ク４０，５０の水位が共に上限水位以上になった場合に
は、ステップ２０７，２０８の処理が繰り返された後に
ステップ２０７にて「ＹＥＳ」と判定されて、ステップ
２１０の生成中断逆電洗浄ルーチンが実行された後、上
記したステップ２０２に戻る。生成中断逆電洗浄ルーチ
ンでは、電源回路１２０にＯＦＦ信号が出力され、この
状態が所定時間維持された後に電動ポンプＰ１に停止信
号が出力され、その後に電極切換器１１０に逆電信号が
出力されるとともに電源回路１２０にＯＮ信号が出力さ
れ、この状態が所定時間維持された後に電源回路１２０
にＯＦＦ信号が出力される。したがって、電動ポンプＰ
１が停止するときには各大径導管４５，５５の上端部位
にまで電気分解されていない原水が供給されることとな
る。また、電動ポンプＰ１の停止後には、電極切換器１
１０にて電極の接続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、また電源回路１２０が制御装置１００からＯ
Ｎ信号を受けてマイナス電極とプラス電極間に所定値の
直流電圧が所定時間印加されて、電解槽３０の両電極３
２，３３に逆電圧印加され、各大径導管４５，５５と各
導出管３７，３８から各電極室３４，３５に落差により
原水が自動的に供給される状態にて、いわゆる逆電洗浄
がなされ電極３２からカルシウム，ナトリウム等付着物
が剥離される。このように、生成中断逆電洗浄ルーチン
では、電解水の生成が中断されるとともに逆電洗浄がな
される。

【００１８】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４−７５５７６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、単一
の電動ポンプＰ１により電解槽３０に原水がそれぞれ供
給されるように構成して本発明を実施したが、一対のの
電動ポンプにより電解槽３０に原水がそれぞれ供給され
るように構成して本発明を実施すること、或いは接続管
１３を給水管１９に直接接続して貯水タンク１０及び電
動ポンプＰ１等を省略し、電磁開閉弁（給水弁）Ｖ１を
開くことにより電解槽３０に原水がそれぞれ供給される
ように構成して本発明を実施する（この構成だけでは逆
電洗浄を行うことができないため、図１に示した上記実
施例の構成及び図２に示したプログラムを適宜変更する
必要がある）ことも可能である。

【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
す図である。

【図２】 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を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１３…接続管、３０…電解槽、３２，３３…電極、３
４，３５…電極室、３６…隔膜、３７，３８…導出管
（導水手段）、４５，５５…導管（導水手段）、４１，
５１…水位センサ（水位検出手段）、１００…制御装
置、１２０…電源回路、Ｐ１…電動ポンプ（給水手
段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水手段によって電解槽へ給水可能とす
   るとともに、導水手段によって前記電解槽から貯溜タン
   クに導水可能とし、また電源回路から前記電解槽に通電
   可能として、前記貯溜タンクに設けた水位検出手段から
   の信号に基づいて前記給水手段による給水と前記電源回
   路から前記電解槽への通電を制御装置によって制御し
   て、前記電解槽に給水される原水が前記電解槽にて電解
   されて電解水が生成され、これが前記導水手段に導かれ
   て前記貯溜タンクに貯えられるようにした電解水生成装
   置において、前記制御手段に通水異常停止手段を設け
   て、この通水異常停止手段によって前記給水及び通電の
   開始から設定時間内に前記水位検出手段が設定水位を検
   出しないとき前記給水及び通電が停止されるようにした
   ことを特徴とする電解水生成装置。