JPH0217635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は密閉循環回路式洗浄装置を具備した水
の電解装置に関し、詳細には電解装置本体と外部
洗浄液タンクの間に電解槽を通る洗浄用密閉循環
回路を形成し、ワンタツチで洗浄装置を操作でき
るようにした水の電解装置に関する。

〔従来の技術〕

陰電極と陽電極の間を電解用隔膜によつて陽極
室と陰極室に仕切り、両電極室の水を電気分解し
てアルカリイオン水と酸性イオン水を生成する水
の電解装置は、使用しているうちに電解槽の陰極
に炭酸カルシウムが堆積し、電解効率を低下させ
る。特に、流水式の水電解装置のように微小間隙
の陰極室を有する電解槽では、炭酸カルシウムの
付着で陰極室が閉塞され、水の流れが阻害される
という問題を併発する。

このため、電解槽を塩酸溶液などの洗浄液で適
宜洗浄しなければならない。従来は、洗浄の都度
電解槽と外部の洗浄液タンクの間にバルブを介し
て洗浄回路を接続し、所定量の薬液を加えて調合
した洗浄液を該回路に流して洗浄を行つている。
このような手動式の洗浄は弁の切換え、薬液調合
などに専問知識が必要なため洗浄のたびに熟練者
がユーザーまで出向かなければならなかつた。

ところで、従来この種の水の電解装置の洗浄に
おいては、洗浄回路を接続する際に電解槽内の水
が抜けて循環に必要な液量に充たなくなるため、
洗浄回路は洗浄液タンクに水を補給できるように
解放回路になつている。また、洗浄回路のホース
内にエアーが溜ると洗浄液タンクへの液の戻りが
防げられるのでこのエアーを抜いて洗浄液の循環
を円滑にする上からもこの種の装置の洗浄回路は
開放型が便利であつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、開放型の洗浄液回路を用いて洗
浄装置を自動化しようとすると次のような困難な
問題が生ずる。

すなわち、開放回路では洗浄回路内の各部の液
圧バランスが一定にならないので電解水生成中に
洗浄回路を介してアルカリ水と酸性水が混合する
おそれがあり、これを防ぐには洗浄回路との間に
電動バルブが必要となり、制御系を含めてコスト
高となる。また、開放回路の洗浄タンクから液の
循環を自動化しようとすると圧力の高い電解槽内
に洗浄液を注入することになるため注入分の液量
だけ電解槽内の水を抜かなければならない。さら
には、洗浄薬液を定量混入するための制御回路が
必要になる。これらはいずれも開放型回路では解
決困難な問題であり、著しくコスト高になる。

本発明の主たる目的は簡略なシステムでワンタ
ツチで操作できる洗浄装置を備え、しかもメンテ
ナンスなしに長期間にわたつて使用できる洗浄装
置を備えた水の電解装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は洗浄液密閉循環回路
のポンプと洗浄液回収側回路の堰手段を連動さ
せ、且つ常に堰手段が回路を閉じた状態でポンプ
を停止させるようにした洗浄装置を有する水の電
解装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、陽電極と陰電極の間を電解用隔
膜によつて陽極室と陰電極に仕切つた電解槽を有
する水の電解装置において、電解装置本体の少な
くとも電解槽内と外部洗浄液タンクの間に、ポン
プ手段を介して洗浄液を流動させる密閉循環回路
を設け、この密閉循環回路の洗浄液供給側回路と
回収側回路に非洗浄時における電解槽内の水と洗
浄液供給及び回収側回路内の洗浄液の混合を防止
するための堰手段を配設することによつて達成す
ることができる。

第１図は本発明の基本的な洗浄回路を示すフロ
ーチヤートであり、電解装置本体１と洗浄液タン
ク２の間に電解槽３内を通る密閉循環回路４を設
け、該循環回路４の洗浄液供給側回路４ａと洗浄
液回収回路４ｂの各々に、回路４ａ，４ｂを開閉
する堰手段５ａ，５ｂが配設されている。図中、
６は密閉循環回路の流体を流動させるポンプ手
段、７及び８は電解水生成水回路に設けた切換え
バルブである。この切換えバルブは好ましくはポ
ンプ手段６と連動して作動させる。前記堰手段５
ａ，５ｂは自重またはばねによつて通路を閉じる
弁機構、ポンプと弁の両機能を備えた回転ポン
プ、あるいはソレノイドバルブ、モータバルブな
どの切換弁を使用することができる。

また、ポンプ手段６と連動して洗浄液循環回路
を開き、且つ回路４が閉じた状態でポンプを停止
するように保証するには、洗浄液供給側回路４ａ
の堰手段５ａに逆止弁を使用するとともに、回収
側回路４ｂの堰手段５ｂを、回路４を閉じるよう
に付勢された弁体とこの弁体を開閉する作動子と
からなるチエツク弁部材と、循環回路チエツク弁
部材を作動させる弁開閉機構と、前記チエツク弁
部材の閉鎖に同期してポンプのモーターへ停止信
号を発信するスイツチ機構とを有する流通制御機
構に構成すればよい。

第１図は電極３ａ，３ｂ間を隔膜３ｃで仕切つ
た電解槽３の一方の電極室３a′の排出路から他方
の電極室３b′の排出路へ流下させてタンク２へ回
収する循環回路の実施例を示したが、第２図のよ
うに洗浄液を電極槽３の供給口から両電極室３
a′，３b′または陰極室３b′のみを通してタンク２
へ回収するようにしても良い。この場合バルブ７
を閉じてバルブ８を開けば洗浄液は陰極室３b′と
陽極室３a′の両方を通つて循環し、バルブ７，８
を閉じれば洗浄液は陰極室３b′のみを循環する。
また、図の実施例では電解槽のアルカリ水排水口
と酸性水排出口の近傍に循環回路の供給側回路と
回収側回路を接続しているが、給水路あるいは排
水路の末端近傍に洗浄循環回路の供給側回路と回
収側回路を接続して電解装置の内部全体を洗浄で
きるように構成することも本発明の思想に含まれ
る。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の具体例を添付図面に基づいて説
明する。

第３図は本発明の一実施例を示す電解装置の要
部縦断面図、第４図は同電解装置の一部切欠平面
図であり、第３図と第４図の関係は、第３図が第
４図の−線縦断面図を示している。また、第
５図は洗浄液回収側回路の堰手段の一例を示す構
成部材組付説明図である。

第３図において、電解装置１は陽電極３ａとそ
の外側の筒状陰電極３ｂを同心に配設し、両電極
３ａ，３ｂ間の間〓を電解用隔膜３ｃによつて陽
極室３a′と陰極室３b′に仕切つてなる電解槽３
（電解ユニツト）を具備している。ちなみに、図
の電解装置は４本の電解槽３を上下組付ブロツク
にボルトで一体に取付けてある。

これらの電解槽３では共通の給水孔９から導入
した水は逆止弁９′を介して各電解槽３の給水部
１０に入り、陽極室３a′と陰極室３b′に振り分け
られ、両電極室を通水する過程で両電極間に印加
した直流電圧によつて電気分解される。

かくして陰極室３b′で生成されたアルカリイオ
ン水はアルカリ水排出口１１から各電解槽に共通
のアルカリ水集水チヤンバ１２に流れ、通路１３
を介して取出口１４から導出される。尚、図は省
略したが取出口に接続される配管には洗浄時に通
路を閉じるための開閉バルブ（第１図、第２図の
符号７に相当）が設けられている。

他方、陽極室３ａで生成された酸性水は酸性水
排出口１５から各電解槽に共通のドーナツ形の酸
性水集水チヤンバ１６に流入し、該チヤンバの側
壁に設けられた酸性水取出口１７（第４図参照）
から導出される。図は省略したが、酸性水取出口
１７に接続される配管にも洗浄時に通路を閉じる
ための開閉バルブが設けられている。

２は内部に塩酸溶液などの洗浄液を充填し、洗
浄液の供給口１８と回収口１９を有する密閉型の
洗浄液タンクであり、該タンク２は電解装置１の
上部に一体に形成した取付部材２０に液密且つ着
脱可能に連結されている。タンク取付部材２０は
タンク２の供給口１８と連通する供給路２０ａ
と、タンクの回収口１９に連通する回収路２０ｂ
を有するとともに、これら洗浄液供給路２０ａと
回収路２０ｂは以下に延べる通路を介して電解槽
３に連絡している。

すなわち、洗浄液タンク２の供給口１８に連通
する取付部材２０の洗浄液供給路２０ａは流路２
１を介して電解槽の給水部１０に連通し、洗浄液
供給側回路４ａを形成している。

また、タンク２の回収口１９に連通する洗浄液
回収路２０ｂは流路２２を介して電解装置１の前
記アルカリ水集水チヤンバ１２に連通し、洗浄液
回収側回路４ｂを形成している。

かくして、電解装置の洗浄時に、タンク２の供
給口１８→流路２１（供給側回路４ａ）→電解槽
３→アルカリ水集水チヤンバ１２→流路２２（回
収側回路４ｂ）→タンク２の回収口１９にいたる
密閉型の洗浄液循環回路が形成されるようになつ
ている。

上記循環回路の配管は第２図に示すものと実質
的に同じものであるが、供給側回路４ａ（通路２
１）を電解装置１の酸性水チヤンバ１６に接続し
て、第１図の配管系にすることはもちろん可能で
ある。

この密閉循環回路には回路内に上記ルートで洗
浄液を流動させるためにモーターで駆動されるポ
ンプ手段６が設けられており、第３図の実施例で
は循環回路の回収側回路４ｂを構成する通路２２
に設けられている。

また、循環液供給側回路４ａと回収側回路４ｂ
には非洗浄時に電解処理水と洗浄液が混らないよ
うにするための弁機構もしくは堰手段５ａ，５ｂ
が設けられている。これらの堰手段は基本的には
非洗浄時に各々の回路を閉じる機能があればよ
い。従つて後述するような弁機能を有する回転ポ
ンプを使用して、ポンプ手段と堰手段を兼用させ
る構造でもよく、さらには自動切換えバルブなど
の公知の弁機構を用いることもできるが、できる
だけ構造が簡単で、操作を自動化でき、しかも確
実に混合防止を保証できるものが望ましい。

第３図実施例の堰手段はこの要請に応えるべく
開発されたもので、洗浄液供給側回路４ａの堰手
段５ａとして逆止弁２３を設けるとともに、回収
側回路４ｂの堰手段５ｂとして以下の構成になる
流通制御機構を設けてある。

すなわち、この流通制御機構は回収側回路４ｂ
（通路２２）を閉じるように付勢された弁体２４
ａとこの弁体を開閉する作動子２４ｂからなるチ
エツク弁部材２４と、ポンプの駆動軸と同期する
運動伝達部材を介して上記チエツク弁部材２４を
開閉作動させる弁開閉機構２５と、上記チエツク
弁部材２４の閉鎖に同期してポンプ６のモータ２
６へ停止信号を発信するスイツチ機構２７を具備
してなり、洗浄液の回収側回路４ｂの混合防止用
堰手段５ｂとして組込まれている。

第３図の実施例では、チエツク弁部材は、ばね
２８に押されて回収側回路４ｂを閉じるように付
勢された弁体２４ａを、作動子２４ｂによつてば
ね２８に抗して押圧することにより回路を開くよ
うに構成されている。また、弁開閉機構２５は、
第４図及び第５図に詳細に示すように、ポンプ６
の駆動軸に同期する偏心カム部材２５ａを設ける
とともに、一端支点Ｐを揺動自在に枢着し且つ中
間に前記チエツク弁部材２４の作動子２４ｂと係
合する係合片２５ｂを固定したレバー２５ｃの自
由端を前記カム部材２５ａのカム周縁に係合させ
た構成になつている。好ましくは、レバー２５ｃ
の自由端に溝車２５ｄを軸着し、溝車２５ｄと偏
心カム部材２５ａのカム周縁を凹凸係合させる。

偏心カム部材２５ａは真円の縁の一部に凹部ま
たは小半径部分２５a′を形成してあり、これによ
り、レバー２５ｃの自由端側溝車２５ｄがカム部
材ａの真円縁部分と係合しているときはレバー２
５ｃの係合片２５ｂがチエツク弁部材２４の作動
子２４ｂを介して弁体２４ａを押圧し、流路２２
を開き、他方、カム部材２５ａの凹部２５a′に係
合したときは第５図のようにレバー２５ｃが図の
上方に変位して弁体２４ａを流路の閉鎖位置に戻
すようになつている。

尚、カム部材２５ａの形状は図のように真円縁
の一部に凹部を形成する場合に限らず、カム部材
２５ａをレバー２５ｃの下方に設ける場合は真円
縁の一部に凸部を形成する場合もあり、要はレバ
ーとの相対的な位置関係により、真円部分と非真
円部で弁体２４ａを開閉操作する構造であればよ
い。

弁開閉機構２５の近傍にはチエツク弁部材２４
の閉鎖状態を検出してポンプ６のモータ２６へ停
止信号を発信するスイツチ機構２７が設けられて
いる。図の実施例ではレバー２５ｃの近傍にスイ
ツチ機構２７としてリミツトスイツチを設け、レ
バー２５ｃが弁体閉鎖位置にきたときにリミツト
スイツチが発信操作されるようにしてある。もつ
とも、スイツチ機構２７は図の実施例に限定され
るものではなく、チエツク弁部材２４の閉鎖状態
を検出して検出信号を発信するものであれば他の
いかなる方式でもよい。

スイツチ機構２７はポンプ６のモーター２６に
停止信号を送るための装置であるが、実際にはそ
の都度モーターを停止させる必要はなく、例えば
洗浄時間に合わせて所定発信数がカウントされる
とモータ電源を切るようにしてもよい。また、カ
ム部材２５ａは必ずしもモーター２６またはポン
プ６の回転軸に固着する場合に限らず、減速ギヤ
等を介して一回転で所定の洗浄が終るようにして
もよい。

尚、第３図乃至第５図の実施例では洗浄液のポ
ンプ手段として回転ポンプを使用する場合を例示
したが、プランジヤポンプなどの往復ポンプ、あ
るいはデラスコポンプを使用することもできる。
いずれの場合も、回転羽根などのポンプの液送り
部材６′をゴムなどの可撓性材料で形成し、これ
によりチエツク弁部材を閉鎖するときに生ずる弁
とポンプ間の負圧現像を可撓性の液送り部材で吸
収させるのが望ましい。

さらに、ポンプ６駆動軸に同期する運動伝達部
材も偏心カム２５ａに限らない。要はポンプ６と
連通してチエツク弁部材２４を開閉する構造であ
ればよく、使用するポンプの構造によつてその形
状、構造が異なるのはいうまでもない。

尚、洗浄液タンク２の供給口１８は開閉用の突
出ロツド２９ａとばね２９ｂに支承された弁体２
９を有するフランジ付きの中空栓部材３０からな
り、回収口１９の開口縁係止部材との間に懸架し
た戻しばね３１によつて支持されている。従つ
て、取付部材２０にセツトされる前は弁体２９で
供給口１８の通路が閉鎖されているとともに、戻
しばね３１によつてフランジ３２がタンク２の回
収口１９を閉鎖するように付勢されている。そし
て、図のように電解装置の取付部材２０にセツト
されるとロツド２８の先端が取付部材２０の内壁
突起に当つて弁体２９をばね２９ｂに抗して押し
戻し供給口通路を開くとともに取付部材２０の導
入部開口縁にばね受け３１′が係止されて栓部材
３０が後退し、フランジ３２で閉ざされていた回
収口１９が開くようになつている。このように構
成することにより取付前のタンク密閉を保証し、
且つ着脱時に液もれを防止することができる。

第６図は本発明の別の具体例を示すもので特に
堰手段として密閉循環回路の洗浄液供給側回路ま
たは回収側回路の少なくとも一方に羽根形回転ポ
ンプで構成し、これによりポンプ手段と該ポンプ
手段を設ける側の回路を一つの部材で兼用させた
ものである。この具体例ではタンク２の洗浄液供
給口１８に羽根形回転ポンプ１００を一体に組み
付けてある。第６図、第７図から明らかなよう
に、該回転ポンプ１００は供給口１８に連通する
吸引孔１０１と供給側エルボ１０２に連通する吐
出孔１０３の間に偏心円形の内周壁を有するポン
プ室１０４を設け、このポンプ室１０４内に、偏
心円の長軸部の周壁に摺接する複数の可撓性羽根
１０５を放射状に備えた回転羽根部材１０６を嵌
装し、回転羽根部材１０６の回転軸１０７を外部
のモーター１０８に接続してある。吸引口１０１
と吐出口１０３はポンプ室１０４の離隔位置に開
口させてある。

かくして、モーター１０８により回転羽根部材
１０６が回転すると吸入口１０１からポンプ室１
０４に導入された洗浄液はポンプ室１０４の周壁
と摺接する羽根１０５の回転により吐出口１０３
に導かれ供給側エルボ１０２に押し出される。

また、羽根部材１０６の回転を止めると吸入口
１０１、吐出口１０３は羽根１０５によつて仕切
られ、液の流れが止まる。

尚第６図の実施例では洗浄液供給側回路に回転
ポンプを設ける場合を例示したが、回収側回路に
設けることも可能であり、また必ずしもタンクと
一体に形成する場合に限らず、例えば第３図のポ
ンプ位置を配設することもできる。

さらに、図は省略したが本発明を構成する堰手
段は図の実施例に限らず例えばポンプ手段のスイ
ツチと連動するソレノイドバルブ、モーターバル
ブなどの切換えバルブを使用してもよい。

〔作用〕

次に本発明の作用を説明する。

電解装置１の給水部及び生成水排出路のバルブ
７を閉じると、電解装置１とタンク２の間に前記
洗浄用の密閉循環回路が形成され、ポンプ手段を
作動させると回路内の流体が密閉回路に沿つて流
動する。その結果、タンク内の洗浄液が電解槽内
を循環して流れ、陰電極に付着した炭酸カルシウ
ムCaCO₃は洗浄液の酸（例えば塩酸HCl）と
CaCO₃＋HCl＝CaCl＋HCO₃の反応式で溶解し、
洗浄がなされる。

所定の洗浄が終了すると堰手段により洗浄液の
供給側回路と回収側回路の各堰手段５ａ，５ｂが
回路を閉じる。従つて電解処理水と洗浄液回路は
遮断される。

特に、第３図乃至第５図の実施例では、洗浄循
環回路のポンプ６を作動させると弁開閉機構２５
によつて回収側回路４ｂのチエツク弁部材２４が
連動して開き、洗浄が行われるとともに、チエツ
ク弁部材２４の閉鎖と同期してポンプ６に停止信
号が送られる。そして、洗浄終了後は、逆止弁２
３とチエツク弁部材２４の弁体２４ａが洗浄回路
を強制的に閉じる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は電解装置と洗浄液タンク
の間に密閉循環回路を形成してワンタツチで作動
可能な洗浄装置を設けたので、操作が簡単にな
り、洗浄のための特別な技術を要しない。従つ
て、メンテナンスの経費を著しく節減することが
できる。

また、本発明の電解装置は開閉型の循環洗浄回
路を備えているのでメンテナンスなしで洗浄装置
を長期間にわたつて使用できる効果がある。すな
わち、洗浄循環回路が密閉されているので有効な
薬液が外に放出されるおそれがない。従つて、濃
度の高い薬液を使用しても無駄が生じない。洗浄
液は電解槽内の水の混入と炭酸カルシウムとの反
応で次第に濃度が低下するが、例えば12回洗浄し
ても有効濃度を保持するように初めから濃度を高
くしておけば月一回の洗浄の場合には一年間はメ
ンテナンスなしに使用できるという飛躍的な進歩
が得られる。このような利点は洗浄循環回路を密
閉型にしたことによつてはじめてなし得たもので
ある。

また、特に第３図乃至第５図の実施例ではポン
プ手段と弁装置が連動し、しかもチエツク弁が閉
じた状態でポンプが停止するように保証されるの
で電解装置における洗浄回路の混合防止用堰手段
として最適である。加えて、洗浄終了後は洗浄回
路が強制的に閉鎖されるので原水の供給で電解槽
の圧力が上昇しても、電解水が洗浄回路に混入す
るおそれは完全に解消される。

また、チエツク弁を閉じるときにポンプまでの
液圧が負圧になり、ポンプの羽根に無理が生ずる
が羽根などの液送り部材を可撓性材料で形成する
ことにより圧力変化を吸収し損傷を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するフローチヤート、第
２図は本発明の他の実施例を示すフローチヤー
ト、第３図は本発明装置の一実体例を示す縦断面
図、第４図は第３図の一部切欠平面図、第５図は
第３図実施例の要部説明図、第６図は本発明装置
の他の実体例を示す要部断面図、第７図は第６図
−線断面図である。 １……電解装置、２……洗浄液タンク、３……
電解槽、４ａ……洗浄液供給側回路、４ｂ……洗
浄液回収側回路、５ａ，５ｂ……堰手段、６……
ポンプ手段、１８……供給口、１９……回収口、
２４……チエツク弁部材、２４ａ……弁体、２４
ｂ……作動子、２５……弁開閉機構、２５ａ……
偏心カム部材、２５ｂ……係合片、２５ｃ……レ
バー、２６……逆止弁、２７……スイツチ機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陽電極と陰電極の間を電解用隔膜によつて陽
   極室と陰極室に仕切つた電解槽を有する水の電解
   装置において、電解装置本体と洗浄液タンクの間
   に少なくとも電解槽の陰極室を経由する洗浄用密
   閉循環回路を設け、該循環回路に回路内の流体を
   流動させるポンプ手段を設け、さらに該密閉循環
   回路の洗浄液供給回路と回収回路に、非洗浄時の
   電解槽内の水と洗浄液供給側回路及び回収側回路
   の洗浄液との混合を防止する堰手段を配設したこ
   とを特徴とする洗浄装置を具備した水の電解装
   置。 ２ 密閉循環回路の洗浄液供給側回路の堰手段が
   逆止弁からなり、回収側回路の堰手段が、回路を
   閉じるように付勢された弁体とこの弁体を開閉す
   る作動子からなるチエツク弁部材と、系内のポン
   プ駆動軸に同期して設けた運動伝達部材を介して
   前記チエツク弁部材を作動させる弁開閉機構と、
   前記チエツク弁部材の閉鎖に同期してポンプのモ
   ータへ停止信号を発信するスイツチ機構とを含む
   流通制御機構からなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の洗浄装置を有する水の電解装
   置。 ３ ポンプの液送り部材が可撓性材質からなる特
   許請求の範囲第２項記載の洗浄装置を有する水の
   電解装置。 ４ 弁開閉機構が、ポンプの駆動軸と同期する運
   動伝達部材と、一端を枢着し且つ中間に前記チエ
   ツク弁部材の作動子と係合する係合片を設けたレ
   バーとを有し、該レバーの自由端を前記運動伝達
   部材に係合させてなることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項または第３項記載の洗浄装置を有す
   る水の電解装置。 ５ 洗浄液供給側回路及び回収側回路の双方また
   は一方に弁機構を有する回転ポンプを設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の洗浄装
   置を有する水の電解装置。 ６ 洗浄液供給側回路及び回収側回路の双方また
   は一方の堰手段が自動切換えバルブからなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の洗浄装
   置を有する水の電解装置。