JPH1071392A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定濃度の食塩水が無駄に消費されず、また
直流電源に電圧を低くする制御手段を付加する必要がな
くて安価な直流電源が利用できる電解水生成装置を提供
すること。 【解決手段】 電解槽１０に圧送供給される被処理水を
同電解槽１０にて電気分解して電解水を生成するように
した電解水生成装置において、被処理水の供給路２３に
水道水，地下水等原水の供給路２４と食塩水の供給路２
５をそれぞれ接続して、食塩水の供給路２５には被処理
水の供給路２３への食塩水の供給量を増減可能な流量可
変手段（電動ポンプ６１）を設け、この流量可変手段
（電動ポンプ６１）を制御装置１００によって制御し
て、電解槽１０への通電に際して、通電開始時には所定
時間流量可変手段（電動ポンプ６１）による食塩水の供
給量を所定値以下とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解槽に圧送供給
される被処理水を同電解槽にて電気分解して電解水を生
成するようにした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、電解槽に
圧送供給される所定濃度の食塩水を同電解槽にて電気分
解して電解水を生成するようにしたものがあり、例えば
特開平６−３１５６８５号公報に示されている。この公
報に示されている電解水生成装置においては、電解槽内
に設けた両電極に対する直流電圧の正逆切り換え（負の
電極に付着するスケールの除去のための極性切り換え）
に際して、電気分解時の電圧に比較して低い電圧を短時
間印加して、電極の劣化および損傷を防止するようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報の電解水
生成装置においては、電気分解時の電圧に比較して低い
電圧を印加しているときにも所定濃度の食塩水（希塩
水）を電解槽に流し続けている。ところで、このときに
は、電解槽にて的確な電解がなされず、所期の電解水が
得られないため、その電解水は使用に供されることなく
排水されており、所定濃度の食塩水が無駄に消費されて
いる。

【０００４】また、上記した公報の電解水生成装置にお
いては、電気分解時の電圧に比較して低い電圧を印加す
るために、直流電源に電圧を低くする制御手段を付加し
て高価な直流電源装置とする必要があって、当該電解水
生成装置が高価となる。また、電気分解時の電圧に比較
して低い電圧を短時間印加した後には、電気分解時の電
圧が印加されて電流値が急激に増大変化するので電極に
大きな負担がかかり電極の寿命に悪影響を与えている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した種々
な問題に対処すべくなされたものであり、電解槽に圧送
供給される被処理水を同電解槽にて電気分解して電解水
を生成するようにした電解水生成装置において、被処理
水の供給路に水道水，地下水等原水の供給路と食塩水の
供給路をそれぞれ接続して、食塩水の供給路には被処理
水の供給路への食塩水の供給量を増減可能な流量可変手
段を設け、この流量可変手段を制御装置によって制御し
て、前記電解槽への通電に際して、通電開始時には所定
時間前記流量可変手段による食塩水の供給量を所定値以
下とした（請求項１に係る発明）。この場合において、
前記電解槽への通電開始時の前記流量可変手段による食
塩水の供給量がゼロであるのが望ましい（請求項２に係
る発明）。

【０００６】また、電解槽に圧送供給される被処理水を
同電解槽にて電気分解して電解水を生成するようにした
電解水生成装置において、被処理水の供給路に水道水，
地下水等原水の供給路と食塩水の供給路をそれぞれ接続
して、食塩水の供給路には被処理水の供給路への食塩水
の供給量を増減可能な流量可変手段を設け、この流量可
変手段を制御装置によって制御して、前記電解槽への通
電に際して、通電開始時には前記流量可変手段による食
塩水の供給量を所定値以下とし、また通電開始から所定
時間経過後に前記流量可変手段による食塩水の供給量が
順次増加し始めて設定時間後には前記電解槽に圧送供給
される被処理水の塩濃度が設定値となるようにした（請
求項３に係る発明）。

【０００７】

【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、電解槽に被処理水が圧送供給されている状態で
の電解槽への通電に際して、通電開始時には所定時間流
量可変手段による食塩水の供給量を所定値以下とした
（請求項１〜３に係る発明）ため、食塩水の無駄な消費
が抑制されることは勿論のこと、電解槽に圧送供給され
る被処理水の電気伝導度が低くて直流電源の電圧が電気
分解時と同一であっても電流値を小さくすることがで
き、電極への負担を軽減することができるとともに、直
流電源に電圧を低くする制御手段を付加する必要がなく
て使用する直流電源を簡素化でき、当該電解水生成装置
を安価に構成することができる。また、上記した通電開
始から所定時間経過時までの間には、電極の慣らし及び
洗浄（スケール除去）等の前処理が行われて、その後に
行われる所期の電気分解にて電極が的確に機能して所期
の電解水が得られる。

【０００８】また、電解槽への通電開始時の流量可変手
段による食塩水の供給量がゼロとなるようにした（請求
項２に係る発明）場合には、食塩水の無駄な消費を無く
すことができるとともに、電極への負担を最も軽減する
ことができて、電極の寿命向上を最大限に図ることがで
きる。

【０００９】また、電解槽への通電開始から所定時間経
過後に流量可変手段による食塩水の供給量が順次増加し
始めて設定時間後には電解槽に圧送供給される被処理水
の塩濃度が設定値となるようにした（請求項３に係る発
明）場合には、電流値の増大変化が緩やかで電流値の急
激な増大変化はなく、電極への負担を軽減できて電極の
寿命向上を図ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１に示した電解水生成装置
は、電解槽１０と、この電解槽１０に接続した電解水の
排出路２１，２２及び被処理水である希塩水の供給路２
３と、この希塩水の供給路２３に接続した水道水の供給
路２４及び飽和食塩水の供給路２５を備えている。電解
槽１０は、希塩水を電気分解して電解水を生成するそれ
自体周知のものであり、槽本体１１の内部は隔膜１２に
よって二つの電解室１３，１４に区画されていて、各電
解室１３，１４には直流電源３０に接続された電極板１
５，１６がそれぞれ配設されている。

【００１１】電解水の排出路２１，２２は、各電解室１
３，１４にそれぞれ連通接続されていて、各電解室１
３，１４にて生成される電解水（酸性水とアルカリ性
水）をそれぞれ所望の箇所に導くようになっている。希
塩水の供給路２３は、中間部にて分岐路２３ａと２３ｂ
に分岐されていて、各分岐路２３ａ，２３ｂにて各電解
室１３，１４にそれぞれ連通接続されている。

【００１２】水道水の供給路２４は、水道管（図示省
略）に接続されるようになっていて、給水弁（常閉型の
電磁開閉弁）４１と減圧弁（入口側圧力の如何にかかわ
らず出口側圧力を入口側圧力よりも低い設定圧力に調整
する圧力制御弁）４２と可変形の流量調整弁（可変可能
な流量を設定された値に維持する流量制御弁）４３がそ
れぞれ設けられている。なお、給水弁４１に代えて手動
開閉弁を用いること、或いは流量調整弁４３に代えて固
定形の流量調整弁を用いることも可能である。

【００１３】濃塩水の供給路２５は、濃塩水タンク５０
に接続されていて、電動ポンプ６１とポンプ側への流れ
を阻止するチェック弁６２が設けられている。電動ポン
プ６１は、パルスモータによって回転駆動されて供給路
２４を通して供給される水道水に飽和食塩水を圧送混合
するためのものであり、定量ポンプ（一回転当たりの吐
出量が一定であるポンプ）が採用されている。なお、濃
塩水タンク５０には食塩５１と水道水（適宜補給されて
余剰分はオーバーフロー管５３を通して排出される）が
収容されていて、食塩５１の上方にできる飽和食塩水５
２が供給路２５に導かれるようになっている。

【００１４】また、本実施形態においては、希塩水の供
給路２３に希塩水の塩濃度を検出する塩濃度センサ７１
が設けられるとともに、電極板１５，１６への通電回路
に電流計７２が設けられていて、それぞれが制御装置１
００に接続されている。制御装置１００は、電解スイッ
チ（ＯＮ・ＯＦＦスイッチ）１０１の操作及び内蔵する
積算タイマの積算値等に基づいて直流電源３０のＯＮ・
ＯＦＦ制御及び正・負極の切り換え制御と給水弁４１の
開閉制御と電動ポンプ６１の起動停止及び回転数制御を
行うものであり、図２に示したタイミングチャートのよ
うに制御するようになっている。

【００１５】上記のように構成した本実施形態の電解水
生成装置においては、電解スイッチ１０１をＯＦＦ状態
からＯＮ操作すると、直流電源３０がＯＮし電極板１
５，１６間に所定の電圧Ｖ１が付与されて通電が開始さ
れるとともに、閉状態の給水弁４１が開いて水道水が供
給路２４を通して供給路２３に供給される。しかして、
直流電源３０による通電開始時には、電動ポンプ６１が
所定時間Ｔ１（例えば、３秒）停止（回転数ゼロ）して
いて、濃塩水タンク５０内の飽和食塩水５２は供給路２
３に全く圧送されないため、供給路２３を流れる水の塩
濃度は略０WT％であり、電極板１５，１６間を流れる電
流値は水道水の電気伝導度によって定まる小さな値Ａ１
に維持される。

【００１６】かくして、所定時間Ｔ１が経過すると、電
動ポンプ６１の回転駆動が開始されて、供給路２４を通
して供給される水道水（供給路２４に減圧弁４２及び流
量調整弁４３が設けられているため、常に定圧・定流量
とされている）に供給路２５を通して供給される飽和食
塩水が電動ポンプ６１にて圧送混合されて供給路２３に
希塩水が流れる。ところで、電動ポンプ６１の回転数
は、所定時間Ｔ１経過後に順次増加し始めて設定時間Ｔ
２（例えば、１０秒）後には所定値Ｒ１となり、その後
は所定値Ｒ１に維持されるため、電動ポンプ６１により
圧送供給される飽和食塩水の量も所定時間Ｔ１経過後に
電動ポンプ６１の回転数に比例して増加し、設定時間Ｔ
２後には供給路２３を流れる希塩水の塩濃度が設定値Ｂ
１WT％となり、その後は供給路２３を流れる希塩水の塩
濃度が設定値Ｂ１WT％に維持される。したがって、設定
時間Ｔ２後には、供給路２３を流れる設定濃度の希塩水
が供給路２３の分岐路２３ａ，２３ｂを通して電解槽１
０に供給されて同電解槽１０にて所期の電気分解がなさ
れ、この電気分解によって生成された所期の各電解水が
各排出路２１，２２を通して所望の箇所に導かれて使用
に供される。

【００１７】また、本実施形態の電解水生成装置におい
ては、制御装置１００が内蔵する図示省略の積算タイマ
（電解スイッチ１０１がＯＮとされている時間を積算す
るタイマ）の積算値が設定値（例えば、２時間）になる
と、直流電源３０がＯＦＦされて電圧がゼロになるとと
もに電動ポンプ６１が停止され、また同時に直流電源３
０の正・負極の切り換えがなされるとともに、積算タイ
マの積算値がゼロにリセットされて再び計時を開始す
る。かくして、設定時間Ｔ３（例えば、３秒）が経過す
ると、直流電源３０の正・負極が切り換えられた状態に
て、上述した電解スイッチ１０１をＯＮ操作したときと
同じ作動が得られ、電解槽１０内にてスケール除去の作
動も得られる。かかる作動は、積算タイマの積算値が設
定値になる毎に得られる。なお、設定時間Ｔ３には、電
動ポンプ６１が停止して塩濃度が０WT％になるまでの時
間（略１秒）も含まれている。

【００１８】また、本実施形態の電解水生成装置におい
ては、電解スイッチ１０１をＯＮ状態からＯＦＦ操作す
ると、直ちに直流電源３０がＯＦＦされて電圧がゼロに
なるとともに電動ポンプ６１が停止されるものの、給水
弁４１は設定時間Ｔ４（この時間は電動ポンプ６１の停
止後において電解槽１０内の塩濃度が０WT％となるまで
の時間を考慮して設定されている）後に閉じられる。こ
れにより、電解槽１０内の塩濃度も０WT％になり、当該
電解水生成装置が初期状態（電解スイッチ１０１がＯＮ
操作される前の状態）となる。

【００１９】以上の説明から明らかなように、本実施形
態の電解水生成装置においては、給水弁４１が開いてい
る状態（電解槽１０に被処理水が圧送供給されている状
態）での電解槽１０への通電に際して、通電開始時には
所定時間Ｔ１電動ポンプ６１による飽和食塩水の供給量
をゼロとしたため、飽和食塩水の無駄な消費を無くすこ
とができることは勿論のこと、電解槽１０に圧送供給さ
れる被処理水の電気伝導度が低くて直流電源３０の電圧
が電気分解時と同一（Ｖ１）であっても電流値を小さな
値Ａ１とすることができ、電極板１５，１６への負担を
軽減することができるとともに、直流電源３０に電圧を
低くする制御手段を付加する必要がなくて直流電源３０
を簡素化でき、当該電解水生成装置を安価に構成するこ
とができる。また、上記した通電開始から所定時間Ｔ１
経過時までの間には、電極板１５，１６の慣らし及び洗
浄（スケール除去）等の前処理が行われて、その後に行
われる所期の電気分解にて電極板１５，１６が的確に機
能して所期の電解水が得られる。

【００２０】また、通電開始から所定時間Ｔ１経過後に
電動ポンプ６１による飽和食塩水の供給量が順次増加し
始めて設定時間Ｔ２後には電解槽１０に圧送供給される
希塩水の塩濃度が設定値Ｂ１WT％となるようにしたた
め、電流値の増大変化が緩やかで電流値の急激な増大変
化はなく、電極板１５，１６への負担を軽減できて電極
板１５，１６の寿命向上を図ることができる。

【００２１】上記実施形態においては、原水として水道
水を用いたが、他の水、例えばポンプアップした地下水
を用いて実施することも可能である。また、本発明は、
隔膜１２を有する電解槽１０に被処理水が圧送供給され
る電解水生成装置に本発明を実施したが、隔膜を有さな
い電解槽に被処理水が圧送供給される電解水生成装置に
も本発明は上記実施形態と同様に実施できるものであ
り、上記実施形態に限定されるものではない。

【００２２】また、上記実施形態においては、直流電源
３０のＯＮ・ＯＦＦ制御及び正・負極の切り換え制御と
電動ポンプ６１の起動停止及び回転数制御が時間（所定
時間Ｔ１及び設定時間Ｔ２，Ｔ３参照）に基づいて行わ
れるようにして本発明を実施したが、電動ポンプ６１の
回転数制御（塩濃度の制御）については塩濃度センサ７
１または電流計７２からの検出信号に基づいて行われる
ようにして実施することも可能である。この場合には、
供給路２４を流れる水道水の水圧・流量を一定にする必
要がないため、供給路２４の減圧弁４２及び流量調整弁
４３を無くして実施することも可能であり、また供給路
２３に供給される食塩水が飽和食塩水である必要がない
ため、適宜な濃度の食塩水を濃塩水タンク５０に収容し
て実施することも可能である。なお、上記実施形態の実
施に際しては、塩濃度センサ７１及び電流計７２を省略
して実施することも可能である。また、電動ポンプ６１
の回転数制御（塩濃度の制御）を塩濃度センサ７１また
は電流計７２からの検出信号に基づいて行われるように
して実施する場合には、電流計７２または塩濃度センサ
７１を省略して実施することも可能である。

【００２３】また、上記実施形態においては、電解槽１
０への通電開始時の所定時間Ｔ１は電動ポンプ６１が停
止していて、水道水に飽和食塩水が全く供給されないよ
うにし、飽和食塩水の無駄な消費を無くすことができる
とともに、電極への負担を最も軽減することができて、
電極の寿命向上を最大限に図ることができるようにした
が、所定時間Ｔ１にも電動ポンプ６１が低速にて回転さ
れて所定量以下の飽和食塩水が水道水に供給されるよう
にして本発明を実施することも可能である。

【００２４】また、上記実施形態においては、供給路２
３への飽和食塩水の供給量を増減可能な流量可変手段と
してパルスモータによって回転駆動される電動ポンプ６
１を採用したが、これに代えて例えば往復動によって駆
動されるポンプ等の他の流量可変手段を採用して実施す
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形態を
概略的に示す図である。

【図２】 図１に示した電解水生成装置の作動を説明す
るためのタイミングチャートである。

【符号の説明】

１０…電解槽、１２…隔膜、２３…希塩水（被処理水）
の供給路、２４…水道水（原水）の供給路、２５…濃塩
水（食塩水）の供給路、３０…直流電源、４１…給水
弁、４２…減圧弁、４３…流量調整弁、６１…電動ポン
プ（流量可変手段）、１００…制御装置、Ｔ１…所定時
間、Ｔ２…設定時間。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解槽に圧送供給される被処理水を同電
   解槽にて電気分解して電解水を生成するようにした電解
   水生成装置において、被処理水の供給路に水道水，地下
   水等原水の供給路と食塩水の供給路をそれぞれ接続し
   て、食塩水の供給路には被処理水の供給路への食塩水の
   供給量を増減可能な流量可変手段を設け、この流量可変
   手段を制御装置によって制御して、前記電解槽への通電
   に際して、通電開始時には所定時間前記流量可変手段に
   よる食塩水の供給量を所定値以下としたことを特徴とす
   る電解水生成装置。
2. 【請求項２】 前記電解槽への通電開始時の前記流量可
   変手段による食塩水の供給量がゼロであることを特徴と
   する請求項１記載の電解水生成装置。
3. 【請求項３】 電解槽に圧送供給される被処理水を同電
   解槽にて電気分解して電解水を生成するようにした電解
   水生成装置において、被処理水の供給路に水道水，地下
   水等原水の供給路と食塩水の供給路をそれぞれ接続し
   て、食塩水の供給路には被処理水の供給路への食塩水の
   供給量を増減可能な流量可変手段を設け、この流量可変
   手段を制御装置によって制御して、前記電解槽への通電
   に際して、通電開始時には前記流量可変手段による食塩
   水の供給量を所定値以下とし、また通電開始から所定時
   間経過後に前記流量可変手段による食塩水の供給量が順
   次増加し始めて設定時間後には前記電解槽に圧送供給さ
   れる被処理水の塩濃度が設定値となるようにしたことを
   特徴とする電解水生成装置。