JPH11207348A - 電解水生成装置の浄水器の殺菌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強酸性水を浄水器に逆流させることにより、
浄水器および滞留水の殺菌動作を行わせる。 【構成】 アルカリ性水を得る場合には浄水器４を通過
した原水を電気分解する。浄水器の殺菌動作を行わせる
には細管を通過せしめて原水を強力に電解し、強酸性の
陽極水を得る。得られた陽極水はバルブの操作により、
正常成水動作の吐水の停止期間に浄水器を逆洗させ、浄
水器内の殺菌を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原水を一旦夾雑物
を取り除く機能や遊離塩素を吸収する機能を持つ浄水器
を通過させた後、通過水を電気分解することにより、飲
料に適するアルカリ性水と酸性水を生成する電解水生成
装置に関する。更に詳述すると、電解水生成装置を長期
に亘り使用しない場合、浄水器の滞留水中に発生する細
菌を殺菌する機能を備えた電解水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電解水生成装置で生成されるアルカリ性
水は健康によい水とされ、水道水などの原水を活性炭な
どの濾過剤や中空糸で構成した浄水器を通過させ、殺菌
のため原水中に投入された塩素および夾雑物などを除去
した後、所望によってカルシウム塩などの助剤を添加し
て調整した浄水を連続的に電解槽に供給する。電解槽内
ではイオン浸透性隔膜を介して分離した極室の陰陽極間
に直流電流を通電して、水の電気分解およびイオン浸透
作用を行い、陰極側にはアルカリ性水を、陽極側には酸
性水を生成し、陰極側から吐水されるアルカリ性水を飲
料に供する。

【０００３】電解水生成装置を構成する浄水器は原水中
に含まれる塩素や夾雑物を取り除くフイルタを形成して
いる。電解水生成装置をほぼ連続的に作動しているとき
には、流水状態で浄水器から吐水した浄水は直ちに電解
槽に供給されて電解され、飲料などに消費されるので浄
水器で塩素が除去され細菌が増殖し易い環境にあったと
しても電解槽から吐水するアルカリ性水および酸性水に
所定以上の細菌が存在する可能性は少ない。電解水生成
装置が間歇的に使用されたり、長期に亘り使用しないな
ど、使用した後の次の使用までの時間が長い場合には浄
水器に滞留した原水および浄水器から吐水した浄水は電
解槽に滞留し、塩素が除去された状態にあるので細菌が
増殖する恐れがある。このため、長時間使用しない電解
水生成装置を改めて使用するとき、使用直後に大量の細
菌を含むアルカリ性水および酸性水が吐水する可能性が
あり飲料に適さないアルカリ性水を飲料に供する恐れが
ある。

【０００４】このため、特開昭５９−１５０５９０号公
報記載の装置では、浄水器の滞留水の殺菌のため、浄水
器に一対の電極を設けた電解手段を使用して塩素系物質
を発生させ、滞留水を殺菌している。同上装置で、滞留
水に食塩などの塩素系化合物を添加して電解すれば、確
かに電解手段によって発生する塩素系物質によって浄水
器の滞留水の殺菌は可能であるが、アルカリ性水および
酸性水が吐水する電解槽で電解を行う以外に電解槽に供
給する浄水に対しても別に電気分解を行うことになるの
で、電解水生成装置としては二重の電気分解装置が必要
に成り、構成が複雑になるばかりでなく、経済性も悪
い。

【０００５】また、特開平５−５７２８２号公報記載の
装置では、電解槽から吐水した酸性水を浄水器に順方向
（浄水を得るとき水の流れる方向）に還流させることに
より浄水器の酸性基を持つ有機物質を離脱させると共
に、洗浄を行っている。この構成では浄水器を構成する
中空糸などの細管につまった夾雑物を順方向に流すこと
になるが、順方向流れによる洗浄は容易ではない。ま
た、上記の目的のため、同上装置では酸性水を浄水器に
順方向に還流させる時点においても、飲料に適するアル
カリ性水およびアストリンゼンに供する酸性水を吐水す
るための通常の電気分解を電解槽で行う。殺菌に適した
強酸性水を得るための強力な電気分解を行っていない。
従って、その陽極室から吐水する酸性水のｐＨは最低で
も４．０程度の弱酸性水であり、酸性基を持つ有機物質
を離脱させることはできても、浄水器の殺菌に必要な強
力な殺菌効果を期待し得ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】原水に食塩などの塩素
系化合物を添加して電解するとき、添加した塩素系化合
物が原水の電離度を高めて強い電解を行い、電解槽から
吐水した酸性水には塩素系化合物から生成した次亜塩素
酸などの強力な殺菌性物質が含まれ、ｐＨ３．０以下、
酸化還元電位（ＯＲＰ）１，０００以上の殺菌水が得ら
れることが知られ、強酸性水と呼ばれている。水道水な
どの原水の殆どは河川などの地表水に起因するもので、
海水が蒸発して雨水となり地中に浸透したものが河川に
流れたものである。このため、原水には海水の蒸発と共
に飛散したことに起因すると思われる塩素イオンが１０
〜３０ｐｐｍ程度含まれる。また、水道水として給水す
るにあたり殺菌のため塩素を添加するが、浄水場で添加
した塩素の一部は解離して塩素イオンを形成したり、有
機物と反応して有機塩素化合物を生成し、溶解してい
る。このような原水を、浄水器を通すことなく、時間を
かけて電気分解することにより、原水の電離度が高めら
れているので、ｐＨ３．０以下、ＯＲＰ１，０００以上
の強酸性水が容易に生成される。

【０００７】この原理に基づいて、弱酸性水と強酸性水
の両方の吐水を得ようとする電解水生成装置がある。特
開平６−１５４７５５号公報に示す装置はこの弱酸性水
と強酸性水の両方を吐水できる機構を持った装置があ
る。原水を、切り替え手段をもって、原水の流路を一旦
浄水器に通して、もしくは、浄水器を介することなく電
解槽に流入することができる。即ち、アルカリ性水を生
成するときには、給水管から流入した原水は、三方弁な
どの切り替え手段の分岐部が浄水器を通過するように回
動させ、浄水器を通過した後、電解槽に流入し、電解槽
の吐水口から陰陽極水を吐水する。この操作において、
浄水器に充填された活性炭などにより遊離塩素を除去す
る。これに対して、強電解水を生成するときには、切り
替え手段の分岐部の浄水器に向かう流路を閉塞するよう
にして、給水管、切り替え手段、バイパスと流れ、浄水
器を介することなく直接電解槽に流入する。この場合バ
イパス流路を流れる原水はアルカリ性水を生成するとき
流量に比べ少なくなるようにする。この状態で、原水に
は前記の理由によって、塩素イオンなどの電解質が含ま
れているので電気伝導度が高められて電気分解され次亜
塩素酸を含むｐＨの低い強電解水となる。

【０００８】そこで本発明は、浄水器と電解槽から構成
される電解水生成装置の電解槽から吐水するアルカリ性
水を主に飲料に供するものにおいて、原水を浄水器を介
して電解槽に給水するものと、原水を浄水器を介せず、
直接電解槽に給水することが可能な分岐配管を構成し、
電解水生成装置を構成する一つの電解槽でアルカリ性水
と酸性水からなる弱電解水と強電解水を自在に生成す
る。この構成で弱電解水の吐水停止期間に原水を浄水器
を介せず、直接電解槽に給水する機能をもって電解槽で
強酸性水を生成し、浄水器を逆洗することにより、浄水
器内の水が滞留している際の殺菌を可能にした電解水生
成装置の浄水器の殺菌装置を提供しようとするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の電解
水生成装置の浄水器の殺菌装置は、第１の吐水状態では
浄水器を通過させた原水を電解槽に流入させ、イオン透
過性隔膜で分域した電解槽の陰電極を挿入した陰極室と
陽電極を挿入した陽極室との陰陽電極間に直流電圧を印
加して原水を電気分解することにより陰陽極室からアル
カリ性水と酸性水をそれぞれ吐水し、第２の吐水状態で
は浄水器を通過させことなく、第１の吐水状態より原水
の流量を少なくして電解槽に流入し原水を電気分解する
ことにより陰陽極室から強アルカリ性水と強酸性水をそ
れぞれ吐水することが可能な電解水生成装置であって、
アルカリ性水と酸性水の吐水停止期間に生成された強酸
性水が上記浄水器を逆洗することを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項２の電解水生成装置の浄水
器の殺菌装置は、第１の吐水状態では浄水器を通過させ
た原水を電解槽に流入させ、イオン透過性隔膜で分域し
た電解槽の陰電極を挿入した陰極室と陽電極を挿入した
陽極室との陰陽電極間に直流電圧を印加して原水を電気
分解することにより陰陽極室からアルカリ性水と酸性水
をそれぞれ吐水し、第２の吐水状態では原水に食塩を添
加し、浄水器を通過させことなく電気分解することによ
り陰陽極室から強アルカリ性水と強酸性水をそれぞれ吐
水することが可能な電解水生成装置であって、アルカリ
性水と酸性水の吐水停止期間に生成された強酸性水が上
記浄水器を逆洗することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に関わる電解水生成
装置の浄水器の殺菌装置の構成とその動作原理を説明す
る図である。

【００１２】本発明に関わる電解水生成装置は一つの電
解槽をもって第１の吐水状態である正常成水動作と、第
２の吐水状態である浄水器の殺菌動作のための吐水生成
動作を複数の三方弁バルブの開閉方向を切り換えること
により行うものである。

【００１３】図１における正常成水動作で、流入管１か
ら流入した原水は実線の方向に第１バルブ２を通過した
後、第２バルブ３を介して浄水器４に流入させる。従っ
て流入管１から浄水器４まで原水は分岐されることなく
直接供給される。すなわち、第１バルブ２の分岐管側お
よび第２バルブ３の排水側は閉塞している。浄水器４は
活性炭や中空糸などを単独もしくは組み合わせて濾過部
材としたもので、夾雑物や遊離塩素を除去することがで
きる。原水はその流入口Ａから流入して浄水とされた後
排出口Ｂから排出する。浄水器４を通過した生成された
浄水は浄水器４の排出口Ｂ側に設けた第３バルブ５を通
り、第３バルブ５と電解槽７の給水口に設けた第４バル
ブ６を通過した後、配管１７から電解槽７の下方部に入
り陰極室１０と陽電極１１に給水される。電解槽７は、
イオン透過性隔膜８で陰極室１０と陽極室１２とに分域
されており、陰極室１０には陰電極９が、陽極室１２に
は陽電極１１がそれぞれ挿入され、イオン透過性隔膜８
を介して対峙するように配設されている。そして陰電極
９と陽電極１１間に電源１３をもって直流電圧が印加さ
れる。１４は陰極室１０の吐水口であり、１５は陽極室
の吐水口で、浄水が給水され上記直流電圧が印加される
とき、吐水口１４からはアルカリ性の陰極水が、吐水口
１５から酸性の陽極水が吐水する。吐水口１５は第５バ
ルブ１６に接続されている。正常成水動作では、第５バ
ルブ１６は排水側に開放されており、排水側から吐水さ
れる。上記のように浄水器４で夾雑物や遊離塩素が殆ど
除去されているので、電解槽の陰極室からの吐水は飲料
に適するアルカリ性水になる。なお、図には表示されて
いないが、陰極室への流入路に健康によいとされるカル
シュムなどの薬剤を添加するための健康剤添加器等を自
在に配置することができる。この成水動作で第１バルブ
２〜第５バルブ１６を構成する三方弁バルブを電磁バル
ブとすれば、その開閉は制御手段２０をもって任意に制
御することができる。

【００１４】図１において、浄水器の殺菌動作では制御
手段２０が起動するバルブ操作に従い、流入管１より流
入した原水は破線の方向に、第１バルブ２から第４バル
ブ６に至る分岐管１８を通って流れるようにする。この
原水は第４バルブ６を通過した後、配管１７を通って電
解槽７の下方部から陰極室１０と陽電極１１に給水さ
れ、電解槽７で正常成水動作と同じく電解される。この
とき、陽極室１２から吐水する陽極水は第５バルブ１６
を通って浄水器４の排出口Ｂ側に設けた第３バルブ５を
通り浄水器の排出口Ｂ側から流入口Ａに流れてるように
する。すなわち、第５バルブ１６の排水側は閉塞され、
第４バルブ６の配管１７への流路は閉塞されている。ま
た、第１バルブ２の第２バルブ３側流路は閉塞している
ので陽極水は第２バルブ３を介して排水される。

【００１５】分岐管１８は流入管１より細径にくつられ
る。このため、電解槽７への原水の流入量は殺菌のため
の吐水生成動作では正常成水動作より少なくなる。この
結果、原水の電解槽での通過時間は長くなり、原水に溶
解している塩素イオンなどの電解質によって強い電解が
行われ、陽極室１２から吐水する陽極水は強酸性を示
す。このような強酸性水はｐＨ３．０以下で酸化還元電
位（ＯＲＰ）は１，０００ｍＶ以上あり、強い殺菌性を
持つことが知られている。従って、この陽極水が第５バ
ルブ１６を通って浄水器４の排出口Ｂ側に設けた第３バ
ルブ５を通り浄水器の排出口Ｂ側から流入口Ａに流れ逆
洗されるとき、滞留水が排除されると共に、浄水器の殺
菌洗浄が行われる。

【００１６】正常成水動作流路、浄水器の殺菌動作流
路、電解槽７などはバルブを介して密閉流路を形成して
いるので、正常成水動作流路が開放されているときには
殺菌のための吐水生成動作流路は閉塞され、逆に殺菌の
ための吐水生成動作流路が開放されているときには正常
成水動作流路は閉塞される。電解槽の原水流入口におい
て両流路は合流されるが、相互の流入水が混入する恐れ
はない。

【００１７】上記に於いては、もともと原水に溶解して
いる電解質により強電解を行ったが、原水にあらためて
強電解質を添加して電解を行うことにより、強電解を行
ってもよい。図２は図１と対照されるそのための付加装
置を示す図である。付加装置は分岐管１８に配設され
る。

【００１８】分岐管１８には塩水槽２１からの塩水の添
加を可能とする塩水添加管１９が付設されている。塩水
槽２１には５〜１０％の所定の濃度に溶解した食塩水を
保存している。塩水バルブ２２を開閉することによって
塩水槽２１の食塩水を殺菌のための吐水生成動作期間に
適宜送ることができる。なお、塩水バルブ２２に代えて
食塩水を常時一定量搬送するための搬送ポンプを用いて
もよい。このポンプによって塩水槽２１に食塩水が十分
あるときでも、また、殆ど空のときでも、一定の食塩水
を原水に供給することができる。なお、この陽極水の殺
菌効果は食塩の電解による次亜塩素酸の発生によるもの
とされるので、塩素化合物で水溶性の強電解質であれば
食塩以外の化合物を使用することができる。塩酸や塩化
カリュウムが使用できる。食塩水は塩水添加管１９か
ら、例えば、分岐管１８を通る水道水などの原水に１０
０〜１，０００ｐｐｍ程度溶解される。

【００１９】制御手段２０による正常成水動作と殺菌動
作の切換えは手動で行うことができるが、好適には制御
手段２０の一部を構成するするマイクロコンピータをも
って自動的に行われる。電解水生成装置が少なくとも２
４時間以上使用されていないと判断されるときや、夜間
など正常成水動作を行わない時間帯に殺菌動作を行う。
また、正常成水動作の始動に先立つ期間内に殺菌動作を
行ってもよい。この場合、配管などに滞留している水や
配管自体の殺菌も行うことができる。この期間内では正
常成水動作によるアルカリ性水および酸性水の吐水は行
われず、上記期間が経過した後にアルカリ性水および酸
性水の吐水を自動的に行う。なお、殺菌のための吐水生
成動作時間は装置の容量、配管構造などにおいて実験的
に選択される。この陽極水の雑菌に対する殺菌効果は数
十秒で達成されるので、正常成水動作の始動に先立つ期
間内に殺菌動作を行っても、正常成水動作の吐水に支障
を与えることがない。

【００２０】図３は正常成水動作の開始に先立つ期間内
に殺菌動作のための吐水生成動作を行うものの一例で、
切換えをマイクロコンピータをもって自動的に行う場合
のフローチャート図である。

【００２１】図３において、動作スイッチをスタート１
００させると前回使用から所定時間経過しているか１０
１が判断される。経過していない。つまり、直近に前回
使用が行われた場合には、今だ細菌の増殖はないものと
して制御手段は装置を正常成水動作を行うバルブ位置１
０９として吐水を開始１１１する。経過している。つま
り、直近の前回使用が行われていない場合には、装置の
バルブ位置が正常成水動作を行うバルブ位置になってい
るか１０２を判断し、正常成水動作を行うバルブ位置に
なっている場合には、バルブを殺菌動作位置へ切り換え
１０３る。正常成水動作を行うバルブ位置になっていな
い場合は、バルブは既に殺菌動作位置にあるので、表示
を殺菌に切り換え１０４、殺菌動作が行われることを装
置使用者に告知する。そして、殺菌動作位置での通水を
開始１０５する。前記したように、殺菌動作位置での通
水は電解槽の大きさ、通水量などによって異なるが、殺
菌の目処としては２０〜３０秒以内が設定される。この
所定時間通水は行われ１０６るとバルブを正常成水位置
へ切り換え１０７、更に通水が行われ、電解槽内や配管
に滞留された強電解水が排水される。そして所定時間経
過した後１０８、正常成水使用可能の表示１１０がなさ
れ、吐水開始１１１となる。所定の吐水が終了１１２す
ると次回の吐水までの時間がカウント１１３される。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明の電解水生成装置の
浄水器の殺菌装置では、正常成水動作では原水を浄水器
を通過させた後電解槽で電解を行い、陰陽極室からそれ
ぞれ陰極水および陽極水を吐水する。浄水器の殺菌動作
のための吐水生成動作では原水を浄水器を通過させるこ
となく、分岐管を介して原水の流量を少なくするか、食
塩を加えて直接電解槽で電解を行い、陰陽極室からそれ
ぞれ強アルカリ水および強酸性水を吐水する。このうち
強酸性水をバルブの操作により、浄水器を逆洗させ、浄
水器内の殺菌を強力に行う。この逆洗は正常成水動作の
吐水の停止期間に行われるので、正常成水動作の吐水に
支障を与えることがない。

【００２３】正常成水動作および浄水器の殺菌動作は３
方弁の切換えによって行われれ、これら弁体は正常成水
動作のときは強酸性水生成流路は閉塞され、逆に強酸性
水生成のときは正常成水動作流路は閉塞されるので、簡
易な装置に拘らず、確実に動作させることができる。

【００２４】正常成水動作と殺菌動作のための吐水生成
動作に供する電解槽を共通部材として使用し、装置の部
品点数が少なく、装置全体をコンパクトに構成すること
ができ、長期に亘って安定して動作することができる。
しかも、設置後の維持管理においても、点検修理等が容
易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる電解水生成装置の浄水器の殺菌
装置の構成とその動作原理を説明する図である。

【図２】本発明に関わる電解水生成装置の浄水器の殺菌
装置の付加装置として、原水に強電解質を添加して電解
を行うことを示す図である。

【図３】本発明に関わる電解水生成装置の制御手段の正
常成水動作の開始に先立つ期間内に殺菌動作のための吐
水生成動作を行うものの一例で、切換えをマイクロコン
ピータをもって自動的に行う場合のフローチャート図で
ある。

【符号の説明】

２ 第１バルブ ３ 第２バルブ ４ 浄水器 ５ 第３バルブ ６ 第４バルブ １６ 第５バルブ １８ 分岐管 ２０ 制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の吐水状態では浄水器を通過させた
   原水を電解槽に流入させ、イオン透過性隔膜で分域した
   電解槽の陰電極を挿入した陰極室と陽電極を挿入した陽
   極室との陰陽電極間に直流電圧を印加して原水を電気分
   解することにより陰陽極室からアルカリ性水と酸性水を
   それぞれ吐水し、第２の吐水状態では浄水器を通過させ
   ことなく、第１の吐水状態より原水の流量を少なくして
   電解槽に流入し原水を電気分解することにより陰陽極室
   から強アルカリ性水と強酸性水をそれぞれ吐水すること
   が可能な電解水生成装置であって、 アルカリ性水と酸性水の吐水停止期間に生成された強酸
   性水が上記浄水器を逆洗することを特徴とする電解水生
   成装置の浄水器の殺菌装置。
2. 【請求項２】 第１の吐水状態では浄水器を通過させた
   原水を電解槽に流入させ、イオン透過性隔膜で分域した
   電解槽の陰電極を挿入した陰極室と陽電極を挿入した陽
   極室との陰陽電極間に直流電圧を印加して原水を電気分
   解することにより陰陽極室からアルカリ性水と酸性水を
   それぞれ吐水し、第２の吐水状態では原水に食塩を添加
   し、浄水器を通過させことなく電気分解することにより
   陰陽極室から強アルカリ性水と強酸性水をそれぞれ吐水
   することが可能な電解水生成装置であって、 アルカリ性水と酸性水の吐水停止期間に生成された強酸
   性水が上記浄水器を逆洗することを特徴とする電解水生
   成装置の浄水器の殺菌装置。