JPH09150151A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオン水生成器において、イオン水のｐＨの
調整を容易にし、しかも電源が過負荷となるのを防止す
る。 【解決手段】 流量計１２から供給されるパルスの一部
をパルスとして出力する分周手段５２を設けるととも
に、この分周手段５２からパルスが出力される毎に、電
解槽８中の陽極２０と陰極２１との間に電源回路５４か
ら電解電流を供給し、所定の電流積算値に達する毎に電
解電流を停止させることにより被処理水を電気分解する
とともに、前記分周手段５２の分周比を任意に変更し得
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道蛇口等に接続
して用いられる電解水生成器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、飲用等の用途に供されるアルカリ
イオン水と、美容、消毒等の用途に供される酸性水とが
得られる電解水生成器が知られている。この電解水生成
器の一従来例として、本出願人が先に提案した特願平６
−３２９６８５号がある。この電解水生成器にあって
は、水の流通経路の少なくとも一部に紫外線を照射する
ことにより、該流通経路中の雑菌の発生を可及的に減少
させている。

【０００３】また上記電解水生成器にあっては、電解槽
に供給される電圧が一定に設定されているので、被処理
水の流量や導電率の変動によってアルカリ水あるいは酸
性水のｐＨが変動することが避けられず、これを一定に
維持するには、使用者がスイッチを切り替えることが必
要とされる。このようなｐＨ変動に対する対策として、
例えば、電解の電源としてスイッチングレギュレータを
用い、このスイッチングレギュレータの出力を一定とし
て、パルス幅（すなわち通電時間）を被処理水の流量、
温度の測定データに基づいて調整することが考えられ
る。

【０００４】出願人は、上記パルス幅を調整する方式に
おいて、被処理水の導電率の変化にかかわらず一定のｐ
Ｈ値を得るべく、特願平７−１７９２５６号を提案し
た。この出願では、流量パルスが出力される毎に電解電
流を供給し、所定の積算電流が流れる毎に電解電流を停
止させる構成が採用されている。したがって、一定の流
量に対して一定の電流積算値で電解を行うことによりｐ
Ｈ値を一定に維持することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
式において、例えば電解電圧を調整したとしても、電流
低下に対応して通電時間が長くなって電流積算値が一定
に維持されるから、ｐＨ値を調整することは不可能であ
る。また、導電率の高い被処理水が供給された場合、ピ
ーク電流値が高くなるため、電源トランスに過大な負荷
がかかって大きな熱が発生するおそれがある。具体的に
は、トランスで発生する熱エネルギーは電流の二乗およ
び通電時間（パルス幅）に比例するから、電解電流が増
加すると、たとえ通電時間が短くてもトランスの発熱が
大きくなることが避けられない。

【０００６】また、導電率の高い水は、一般にカルシウ
ムやマグネシウムなどのイオンを含むから、これらのイ
オンの影響によって、目標とするｐＨ値より高いｐＨ値
になってしまう傾向があった。本発明は上記の事情に鑑
みてなされたもので、被処理水の状態にかかわらず所定
のｐＨ値に調整することができ、しかも電源トランスの
過熱を確実に防止し得る電解水生成器を提供することを
目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、電解槽に陽極および陰極を設
け、電源回路によって前記陽極および陰極の間に直流電
圧を印加して前記電解槽中の被処理水を電気分解してア
ルカリ水と酸性水とを得るようにした電解水生成器にお
いて、被処理水の流量に対応する周波数のパルスを出力
する流量計と、該流量計から供給されたパルスの一部を
出力する分周手段と、該分周手段の分周比を切り替える
切替え手段と、前記電源回路を制御する制御手段とから
構成されてなり、前記制御手段は、前記分周手段からパ
ルスが供給される毎に電源回路を起動するとともに、所
定の電流積算値に達する毎に電源回路を停止させる構成
としたものである。このような構成によれば、所定の流
量に対して、分周比に応じて減じられた数のパルスが供
給される毎に電解電流が印加される。請求項２の発明
は、請求項１において、前記制御手段は、前記電解槽を
流れる最大電流値に応じて分周手段の分周比を変化させ
る構成としたものである。このような構成によれば、最
大電流値の変化に対応してパルス数を減少させることが
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】まず、本発明が適用される電解水
生成器の本体部分の実施例を説明する。図１、図２は本
発明の一実施例の電解水生成器を示すものである。図に
おいて、水道蛇口１には三方切換弁２等を内蔵した分岐
栓３が設けられており、この分岐栓３に接続して電解水
生成器４が設けられている。分岐栓３は、電解水生成器
４に設けた給水口５を通して電解水生成器４に水道水を
供給する一方、電解水生成器４に設けたアルカリイオン
水吐出口６を通して電解水生成器４から送られてくる、
ｐＨ値が７より大きい高ｐＨ水であるアルカリイオン水
Ａを分岐栓３から流出できるようになっている。また前
記電解水生成器４には、浄水器７と、電解槽８とが備え
られている。

【０００９】浄水器７の流入口９と前記給水口５とは流
入側ホース１０で接続されており、浄水器７には流入側
ホース１０を通して水道水が流入しこれが浄化されるよ
うになっている。また、浄水器７の流出口１１には、途
中に流量計等の、流量パルス信号Ｃを出力する流量セン
サ１２及び第１のチェック弁１３を設けかつ先端側に酸
性水吐出口１４を設けた流出側ホース１５が接続されて
いる。第１のチェック弁１３に設けられた弁体としての
ボール１３ａは、水道蛇口１が開けられた状態で、図１
に示すように酸性水吐出口１４側に位置しており、この
状態で浄水器７から酸性水出口１４への水の流れを止め
るように機能するようになっている。

【００１０】電解槽８は、筒状部１６及びこの筒状部１
６の上下の開口部を覆う上側、下側の蓋１７、１８から
なり、内部に水貯留部を形成する装置本体１９と、筒状
部１６の中心部に位置して、上側、下側の蓋１７、１８
に保持された軸状の陽極２０と、筒状部１６に保持され
て一部が装置本体１９内部に位置する陰極２１と、筒状
部１６と陽極２０との間に配置されイオンを透過可能な
略筒状の分離膜２２とから大略構成されており、陽極２
０及び陰極２１への電圧印加により、装置本体１９内部
の水を電気分解してアルカリイオン水Ａ及び酸性水Ｂを
生成するようになっている。

【００１１】下側の蓋１８には、第１、第２の流入孔２
３、２４が形成されている。第１、第２の流入孔２３、
２４は流出側ホース１５に分岐して設けられた第１、第
２の電解槽流入ホース２５、２６に接続されており、こ
れら第１、第２の電解槽流入ホース２５、２６を通して
電解槽８に流入するようになっている。この場合、第２
の電解槽流入ホース２６の途中には、カルシウム添加筒
２７が設けられており、電解槽８に送られる水にカルシ
ウム分を添加して電解槽８の電解効果を良好なものに維
持することになる。

【００１２】上側の蓋１７における、分離膜２２より外
側部分及び分離膜２２より内側部分には、第１、第２の
流出孔２８、２９が形成されている。第１の流出孔２８
とアルカリイオン水吐出口６とはホース３０を介して接
続されており、生成されたアルカリイオン水Ａがアルカ
リイオン水吐出口６及び分岐栓３を通して外部に吐出さ
れることになる。第２の流出孔２９は、前記流出側ホー
ス１５の第１のチェック弁１３と酸性水吐出口１４との
間の部分に一端を接続し、途中に絞り３１を設けた酸性
水用ホース３２の他端に接続されており、電解槽８で生
成された酸性水Ｂが、この第２の流出孔１２、酸性水用
ホース３２及び酸性水吐出口１４を介して外部に吐出す
るようになっている。

【００１３】流出側ホース１５における酸性水用ホース
３２との分岐部３３より下流側部分と、酸性水用ホース
３２の絞り上流部分との間には、両者を連通する酸性水
漏れ分用ホース３４が介装されている。酸性水漏れ分用
ホース３４の途中には、第２、第３のチェック弁３５、
３６が設けられており、第２のチェック弁３５は、水道
蛇口１が開けられた状態で、酸性水漏れ分用ホース３４
の下流側への流れを停止するようにされており、第３の
チェック弁３６は、水道蛇口１が開けられた状態で、酸
性水漏れ分用ホース３４の上流側への流れを停止するよ
うにされている。酸性水漏れ分用ホース３４における第
２、第３のチェック弁３５、３６の間の部分には、樹脂
製ボール３７ａを有した第４のチェック弁３７を途中に
設けた大気連通ホース３８が接続されている。

【００１４】電解槽８の陽極２０及び陰極２１は電源部
３９及びトランス４０を介して交流電源４１に接続され
ている。トランス４０は、出力電圧値を変えるための複
数のタップ（図示省略）を有し、必要に応じて、タップ
切換機構４２によってタップを切り替えて電圧を変更す
ることができるようになっている。そして、交流電源４
１からの交流電圧がトランス４０にて変圧され、さらに
整流器および制御手段からなる電源部３９を介して陽極
２０及び陰極２１に直流電圧が印加されるようになって
いる。

【００１５】前記流量センサ１２から供給される流量パ
ルスＣは前記電源部３９に供給されて、この流量パルス
に基づく電源の制御が行われている。すなわち、流量が
多い場合には、パルスの周波数が大きく、流量が少ない
場合にはパルスの周波数が小さくなるようになってい
る。以下、電源部３９における制御手段の構成を図２に
より説明する。

【００１６】前記流量センサ１２から出力されるパルス
はレートマルチプライヤ５２に供給されている。このレ
ートマルチプライヤ５２はいわゆる分周機能を持ち、こ
れに接続されたスイッチ５３ａ〜５３ｄを択一的に切り
替えて所定の端子を電源に択一的に接続することによ
り、必要な分周比でパルスを出力するようになってい
る。

【００１７】すなわち、前記レートマルチプライヤは一
般的なＣＭＯＳ−ＩＣであって、５３ａ〜５３ｄのいず
れかを閉じて当該端子をＨとすることにより、例えば入
力１０パルスに対して８、７、６……といった入力数よ
り少ないパルスを出力するようになっている。またレー
トマルチプライヤ５２の出力は定電流回路４４に接続さ
れており、レートマルチプライヤ５２の出力がＨに立ち
上がる毎に電解槽８の陽極２０と陰極２１との間に所定
の定電流で電圧が印加され、電流積算値（積分値）が所
定値となる毎に電圧の印加が停止されるようになってい
る。

【００１８】以上のように構成された電解水生成器の作
用を説明する。電解槽８を経由する流路に被処理水が流
れると、流量に対応した数のパルスが流量計１２から出
力される。このパルスはレートマルチプライヤ５２を経
由することにより、スイッチ５３ａ〜５３ｄの設定に応
じた分周比（出力パルスレート）により出力数が低減さ
れ、この結果、単位流量あたりの電解電流の積分値が低
下し、生成されるアルカリイオン水のｐＨを下げるとと
もに、酸性水のｐＨ値を上げることができる。

【００１９】図３は本発明の他の実施例を示すものであ
る。なお一実施例と共通の構成には同一符号を付し、説
明を省略する。図３において、定電流回路５４には、ピ
ーク電流検出回路５５が接続されており、このピーク電
流検出回路５５によって、電解電流のピーク値が検出さ
れるようになっている。

【００２０】前記ピーク電流検出回路５５の検出信号は
制御回路５６に供給されている。制御回路５６はスイッ
チ５３ａ〜５３ｄとレートマルチプライヤ５２との間に
設けられていて、前記ピーク電流検出信号に基づき、分
周比の設定を変更するようになっている。

【００２１】前記制御回路５６における制御の内容につ
いて説明する。ピーク値検出回路５５において検出され
るピーク電流は、被処理水の導電率にほぼ比例した値で
あり、この導電率は、Ａ／Ｄ変換された後、導電率に対
応したデジタル値として制御回路５６に供給される。例
えば導電率１００μｓ／ｃｍならば１、３００μｓ／ｃ
ｍならば３という値が制御回路５６に供給される。

【００２２】さらに、前記制御回路５６では、ｐＨ設定
スイッチ５３ａ〜５３ｄの切替えに対応して設定される
べき数のパルスから前記導電率の値を減算し、この減算
された数のパルスが出力されるようにレートマルチプラ
イヤ５２へ制御信号を供給する。この結果、ｐＨ設定ス
イッチには５３ａ〜５３ｄによる設定より低いレートマ
ルチプライヤ５２の分周比が設定されることになり、こ
の結果、導電率の変化によるトランスの発熱量が減少す
る。

【００２３】上記実施例では、レートマルチプライヤを
用いて分周比を設定するとともに、電源回路で電流値を
積分するようにしたが、流量パルスに基づきマイクロコ
ンピュータのソフトウエア上で同様の処理を行うように
してもよいのはもちろんである。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流量パルスを所定の比率で分周する分周器の分周比の設
定変更が可能であるから、分周比の変更によって電解電
流の積算値を変更することにより電解水のｐＨを容易に
調整することができる。また、電極間のピーク電流の検
出によって分周比の設定を変更するようにしたから、被
処理水の導電率が変化した場合にこれに対応して分周比
を低くすることにより、電解電流の印加のためのパルス
が減少するから、電源トランスの負荷の異常な上昇、お
よびこれにともなう過熱を防止して電源回路のトランス
等を保護することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体の構成を示す流れ図で
ある。

【図２】一実施例の電源部の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の他の実施例の電源部の構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

８ 電解槽 １２ 流量計 ２０ 陽極 ２１ 陰極 ５２ レートマルチプライヤ ５３ａ〜５
３ｄ スイッチ ５４ 定電流回路 ５５ ピー
ク検出回路 ５６ 制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解槽に陽極および陰極を設け、電源回
   路によって前記陽極および陰極の間に直流電圧を印加し
   て前記電解槽中の被処理水を電気分解してアルカリ水と
   酸性水とを得るようにした電解水生成器において、 被処理水の流量に対応する周波数のパルスを出力する流
   量計と、 該流量計から供給されたパルスの一部を出力する分周手
   段と、 該分周手段の分周比を切り替える切替え手段と、 前記電源回路を制御する制御手段とから構成されてな
   り、 前記制御手段は、前記分周手段からパルスが供給される
   毎に電源回路を起動するとともに、所定の電流積算値に
   達する毎に電源回路を停止させることを特徴とする電解
   水生成装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記電解槽を流れる最
   大電流値に応じて分周手段の分周比を変化させることを
   特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。