JPH06238277A - 連続式電解水生成器の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 先止め式の通水経路において、主としてアル
カリ水を取水する目的で使用する場合の不具合を防止
し、且つ蛇口の開閉操作により適確に電解制御する。 【構成】 先止め式通水経路１が、２つの電極７，８を
有する電解槽５の給水側に入水流量センサ２０を設け、
電解槽５の吐出側で電解水を取水する取水管９に蛇口１
０を設け、排水管１１に略一定の排水流量に調整する定
流量弁１９と排水電磁弁１２を設けて構成され、電解槽
５の２つの電極７，８に電気回路３０が、所定の極性で
電圧印加して電解するように回路接続される。そして入
水流量センサ２０、及びアルカリ水と酸性水を選択する
選択スイッチ２２の信号が制御ユニット４０に入力して
処理され、通水電解時に排水電磁弁１２を開閉すると共
に電気回路３０を作動するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水等を電気分解し
てアルカリまたは酸性の電解水を連続的に生成する連続
式電解水生成器の制御装置に関し、特に先止め式の通水
経路の構造とその制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の連続式電解水生成器
は、水道水が供給される電解槽の内部に２つの電極を対
向して設置する。そして一方の電極を陽極に、他方の電
極を陰極に極性を定めて所定の電圧を印加することで、
電解槽の水を連続的に電気分解して、医療用の飲用に適
したアルカリ水、または化粧等に適した酸性水の電解水
を得る。また電解槽の通水経路には水道水の残留塩素を
除去する浄水カートリッジも装着され、非電解で通水し
て浄水を得ることも可能に構成されている。

【０００３】電解槽の通水経路の構成として、電解槽の
吐出側の蛇口等により通水と停止を行う先止め式があ
る。この先止め式では、非通水時にも電解槽に水が水道
圧により滞留して密閉されるので、外部から細菌類が侵
入して腐敗する可能性が少ない。また水道水を蛇口の開
閉により直ちに取水するのと同じ感覚で使用でき、業務
用の大容量の装置の場合にも全く時間遅れが無い等の利
点がある。

【０００４】従来、上記連続式電解水生成器の先止め式
通水経路としては、例えば図３に示すものがある。即
ち、水道水を導入する入水管２が、浄水カートリッジ
３、出口管４を介して２つの電極７，８を有する電解槽
５に連通される。そして一方の電極７の室５ａが取水管
９に連通し、他方の電極８の室５ｂが排水管１１に連通
し、取水管９に蛇口１０が設けられ、排水管１１に電磁
弁１２が設けられる。また入水管２にはカートリッジ交
換時にのみ閉じる入水バルブ５０が設けられ、取水管９
に通水と停止を検出するフロースイッチ５１が設けられ
て先止め式に構成される。そして蛇口１０を開くと、ス
ロースイッチ５１がＯＮして電磁弁１２を同時に開き、
この場合に例えばアルカリ水を選択すると電極７を陰極
の極性に定めて電解し、取水管９の蛇口１０からアルカ
リ水を取水し、不要な酸性水は排水管１１の電磁弁１２
により排出する。また蛇口１０を閉じると、フロースイ
ッチ５１がＯＦＦして電磁弁１２も閉じ、電解を停止す
るように構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術のものにあっては、電解槽５からの取水管９にフロー
スイッチ５１が取付けられているので、通水の有無を検
出するには充分であるが、この取水管９は電解水のアル
カリ水と酸性水が選択的に取水される。このため主とし
て飲用のアルカリ水を取水する目的で使用される場合に
は、以下のような不具合を生じる。即ち、アルカリ水に
は電解によりカルシウム、マグネシウム等のミネラル分
が多く含まれ、原水が硬度の高い水の場合には更に多く
なり、このアルカリ水が取水管９を通る。このため取水
管５に取付けられるフロースイッチ５１には、アルカリ
水の主として炭酸カルシウム等のスケールが付着し易く
なり、フロースイッチ５１の動作不良の原因になる。そ
こで定期的に保守管理することを必要とする。また入水
管２を単に水道管に接続した構造であるから、通水時の
水圧が変動したり、電解能力以上に通水されることがあ
る。

【０００６】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、先止め式の通水経路において、主としてアルカリ水
を取水する目的で使用する場合の不具合を防止し、且つ
蛇口の開閉操作により適確に電解制御することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、２つの電極を有する電解槽の吐出側で電
解水を取水する取水管に蛇口を設け、排水管に排水電磁
弁を設けて構成される先止め式通水経路と、電解槽の２
つの電極に所定の電圧を所定の極性で印加して電解する
ように回路接続される電気回路と、電気回路を作動する
制御ユニットとを備える連続式電解水生成器において、
電解槽の給水側に入水流量センサを設け、電解槽の吐出
側の排水管に略一定の排水流量に調整する定流量弁を設
け、少なくとも入水流量センサ、及びアルカリ水と酸性
水を選択する選択スイッチの信号を制御ユニットに入力
して、通水電解時に排水電磁弁を開閉すると共に電気回
路を作動することを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成に基づき、使用者が選択スイッチによ
り例えばアルカリ水を選択して蛇口を開くと、直ちに蛇
口から水が出て通水経路に通水するようになり、このと
き入水流量センサの信号により制御ユニットで通水検出
して排水電磁弁が開く。また電気回路が作動し電解槽の
２つの電極が所定の極性で電圧印加して電解槽の水が電
気分解され、これにより取水管の蛇口からアルカリ水が
取水され、排水管から不要な酸性水が排出される。そし
て蛇口を閉じると、制御ユニットで入水流量センサによ
る入水流量と定流量弁による一定の排水流量により通水
停止を検出して排水電磁弁が閉じ、電気回路が不作動し
て電解停止する。こうして入水流量センサと、主として
アルカリ水を取水する場合に酸性水を排出する排水管の
定流量弁の略一定の排水流量により、適切に電解制御さ
れるようになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、連続式電解水生成器として電解水
と浄水のいずれも取水可能な場合の全体の構成の概略に
ついて説明する。符号１は先止め式の通水経路であり、
水道管等に接続して水道水を導入する入水管２が、水道
水の残留塩素を除去する浄水カートリッジ３に連通さ
れ、浄水カートリッジ３の出口管４が電解槽５に連通さ
れている。電解槽５は密閉式であり、その内部の出口側
が隔壁６で２つの室５ａ，５ｂに区画され、各室５ａ，
５ｂにそれぞれ電極７，８が設けられる。

【００１０】ここで一方の室５ａは、非電解時に浄水を
取水したり、電解時にその電極７の極性に応じてアルカ
リまたは酸性の電解水を取水するものである。また他方
の室５ｂは、電解時に不要な水を排水するものである。
そこで一方の室５ａは取水管９に連通され、この取水管
９に逆洗時のガスを抜く逃し弁１３、先止め式に通水、
停止操作する蛇口１０が設けられる。他方の室５ｂは排
水管１１に連通され、この排水管１１に電解時にのみ開
く排水電磁弁１２、逆流防止弁１４が設けられる。

【００１１】また入水管２には、通水時の水圧を一定に
保つと共に、電解能力に応じて最大通水圧を抑える調圧
弁１５、弁閉時の負圧を防止する負圧防止弁１６が設け
られる。電解槽５の吐出側の取水管９と排水管１１は、
浄水を蛇口１０により効率良く取水するため連通管１７
で連通され、この連通管１７に浄水時にのみ開く浄水電
磁弁１８が設けられる。更に、浄水カートリッジ３の出
口管４に入水状態を検出し、カートリッジ寿命を知る入
水流量センサ２０が設けられ、排水管１１に水圧が変化
しても略一定の排水流量に調整する定流量弁１９が設け
られる。

【００１２】次に、電気回路３０について説明すると、
交流電源３１が電源トランス３２の１次側に接続され、
電源トランス３２の２次側が過熱保護用のバイメタルサ
ーモ３３を介して整流回路３４に接続されている。整流
回路３４の直流電圧出力側の正極と負極は平滑コンデン
サ３５を介して、直流供給電力を制御するものとして、
パルス幅制御型のスイッチングレギュレータ（ＰＷＭ）
３６に接続される。そしてスイッチングレギュレータ２
６の出力側が、電源スイッチ３７、極性設定スイッチ３
８を介してそれぞれ２つの電極７，８に接続されてい
る。極性設定スイッチ３８は、一方の可動片３８ａが図
示のように正極に接続してその電極７を陽極に定め、他
方の可動片３８ｂが負極に接続してその電極８を陰極に
定める。また２つの可動片３８ａ，３８ｂが逆に動作す
ることにより、電極７を陰極に電極８を陽極に定めて極
性反転するように構成される。

【００１３】また上記入水流量センサ２０以外に、電解
水の酸性水またはアルカリ水、或は浄水を選択する選択
スイッチ２２を有し、これらの信号が制御ユニット４０
に入力する。制御ユニット４０はこれら信号を処理し
て、排水電磁弁１２、浄水電磁弁１８、及び電気回路３
０の電源スイッチ３７、極性設定スイッチ３８、スイッ
チングレギュレータ３６にそれぞれ制御信号を出力する
ようになっている。

【００１４】図２において、制御ユニット４０の電解制
御系について説明すると、入水流量センサ２０の信号が
入力する通水検出手段４１と通水停止検出手段４２を有
する。通水検出手段４１は、入水流量Ｑｉの信号により
蛇口１０の開操作に伴う通水開始を検出する。通水停止
検出手段４２は、入水流量Ｑｉと定流量弁１９による略
一定の排水流量ｑの差、または入水流量Ｑｉが設定値以
下になった際に、蛇口１０の閉操作に伴う通水停止を検
出する。これら通水と停止の信号は電磁弁制御手段４３
に入力し、通水の際に開信号を、通水停止になると閉信
号をそれぞれ排水電磁弁１２に出力する。

【００１５】また入水流量センサ２０の信号は通水量演
算手段４４に入力し、入水流量Ｑｉから定流量弁１９に
よる略一定の排水流量ｑを減算して通水量Ｑを算出す
る。そして選択スイッチ２２、通水量Ｑ、通水と停止の
各信号は電解制御手段４５に入力する。電解制御手段４
５は、通水と停止の際に電源スイッチ３７にＯＮ、ＯＦ
Ｆ信号を出力し、通水量Ｑに応じた電圧調整信号をスイ
ッチングレギュレータ３６に出力し、アルカリ水と酸性
水の選択に応じた極性設定信号を極性設定スイッチ３８
に出力する。また通水停止後にはその都度逆洗電圧、逆
洗時間を定めて、電源スイッチ３７にＯＮ、ＯＦＦ信号
を、スイッチングレギュレータ３６に逆洗電圧信号を、
極性設定スイッチ３８に極性反転信号をそれぞれ出力す
るように構成される。

【００１６】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず蛇口１０を閉めると、電解槽５の吐出側の取水
管９が遮断され、同時に排水電磁弁１２も閉じて排水管
１１が遮断される。そこで通水経路１では、浄水カート
リッジ３で水道水を浄化した水Ａ等が出口管４を介し電
解槽５、取水管９と排水管１１の一部に水道圧で滞留し
た状態で密閉される。

【００１７】そこで使用者が、選択スイッチ２２により
例えばアルカリ水を選択して蛇口１０を開くと、取水管
９が連通して直ちに蛇口１０から水が出ると共に通水開
始する。このとき入水流量センサ２０から信号が制御ユ
ニット４０の通水検出手段４１に入力して、通水開始が
検出され、電磁弁制御手段４３により排水電磁弁１２が
開く。このため排水管１１も連通して一部の水が排出さ
れ、こうして電解水取水の状態になる。

【００１８】このとき電気回路３０では、交流電源３１
がトランス３２の１次側に印加して、２次側の変圧電圧
が整流回路３４で直流電圧に整流され、且つ平滑コンデ
ンサ３５で平滑化されてスイッチングレギュレータ３６
に入力している。そこで電解制御手段４５によりアルカ
リ水の選択に基づき極性設定スイッチ３８が、電極７を
陰極にするように作動し、電源スイッチ３７がＯＮす
る。また通水量演算手段４４では、入水流量Ｑｉと略一
定の排水流量ｑにより蛇口１０の開状態に応じた通水量
Ｑが算出され、通水量Ｑが多い程スイッチングレギュレ
ータ３６の出力電圧が高くなるように調整される。そこ
でレギュレータ出力側の所定の直流電圧が、電極７を陰
極、電極８を陽極にした状態で印加して、電解槽５の水
が通水しながら連続的に電気分解される。これにより電
解槽５の室５ａから陰イオンを多く含むアルカリ水Ｂ
が、取水管９を介して蛇口１０から取水される。また電
解槽５の室５ｂの不要な酸性水Ｃは、定流量弁１９で制
限して排水管１１により排出される。

【００１９】上記電解時においては、水道水が入水管２
以降に連続して通水される際に、調圧弁１５により水圧
の変動が抑えられる。また蛇口１０を必要以上に開いた
り、または水圧が急増して通水圧が電解能力以上に大き
くなると、調圧弁１５により最大通水圧に制限され、こ
れにより適正に電解したアルカリ水Ｂが確保される。更
に、蛇口１０の開度を変化すると電解槽５の通水量が急
激に変動するが、この場合に負圧防止弁１６により電解
槽５の負圧が防止され、排水管１１の逆流が逆流防止弁
１４により防止され、常に正常な電解作用状態に保持さ
れる。

【００２０】ここで主としてアルカリ水を取水する目的
で使用される場合には、上記電解状態が継続して行われ
る。従って、電解槽５での電解によるカルシウムやマグ
ネシウムのミネラル分を多く含んだアルカリ水Ｂが、専
ら取水管９を流れるが、この取水管９には電磁弁、セン
サ、スイッチ等が無いことで、炭酸カルシウム等のスケ
ールの付着によるトラブルが回避される。

【００２１】アルカリ水Ｂを所定量取水後に蛇口１０を
閉じると、通水が止まる。すると通水停止検出手段４２
で、入水流量Ｑｉと略一定の排水流量ｑとの差または入
水流量Ｑｉが設定値以下になることで、通水停止が検出
される。そこで電磁弁制御手段４３により排水電磁弁１
２が閉じ、電源スイッチ３７がＯＦＦして、上述の電解
作用が停止する。一方、この電解停止時には、電解制御
手段４５により通水量等に応じて逆洗電圧、逆洗時間が
定められ、２つの電極７，８の極性を反転し、再び電源
スイッチ３７をＯＮして電解することで逆洗され、これ
により２つの電極７，８に付着するスケールが除去され
る。

【００２２】選択スイッチ２２により酸性水を選択して
蛇口１０を開くと、極性設定スイッチ３８により電解槽
５の電極７が陽極の極性になって電圧印加され、蛇口１
０から陽イオンを多く含む酸性水が取水される。そして
通水停止時には、同様に逆洗してスケール除去される。
更に、選択スイッチ２２により浄水を選択して蛇口１０
を開くと、制御ユニット４０により浄水電磁弁１８が開
く。そして浄水カートリッジ３により浄化した水が、電
解槽５から取水管９と連通管１７によりまとめて取水さ
れる。

【００２３】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。例えば、浄水手段の無い
構成にも適応することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続式電解水生成器において先止め式通水経路が、電解
槽の吐出側の取水管に蛇口のみを設けて構成されるの
で、主としてアルカリ水を取水する目的で使用される場
合に、アルカリ水に多く含まれるカルシウム等のスケー
ルがセンサや電磁弁に付着して動作不良を生じることが
回避され、動作性、信頼性が向上する。電解槽の給水側
に入水流量センサを、排水管に排水流量を略一定に調整
する定流量弁を設け、入水流量センサの信号で通水と停
止を検出する構成であるから、センサが最小限の１つで
済み、構造と制御が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続式電解水生成器の制御装置の
実施例の全体の概略を示す構成図である。

【図２】同実施例の制御ユニットのブロック図である。

【図３】従来例の通水経路を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 通水経路 ５ 電解槽 ７，８ 電極 ９ 取水管 １０ 蛇口 １１ 排水管 １２ 排水電磁弁 １９ 定流量弁 ２０ 入水流量センサ ２２ 選択スイッチ ３０ 電気回路 ４０ 制御ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの電極を有する電解槽の吐出側で電
   解水を取水する取水管に蛇口を設け、排水管に排水電磁
   弁を設けて構成される先止め式通水経路と、電解槽の２
   つの電極に所定の電圧を所定の極性で印加して電解する
   ように回路接続される電気回路と、電気回路を作動する
   制御ユニットとを備える連続式電解水生成器において、
   電解槽の給水側に入水流量センサを設け、電解槽の吐出
   側の排水管に略一定の排水流量に調整する定流量弁を設
   け、少なくとも入水流量センサ、及びアルカリ水と酸性
   水を選択する選択スイッチの信号を制御ユニットに入力
   して、通水電解時に排水電磁弁を開閉すると共に電気回
   路を作動することを特徴とする連続式電解水生成器の制
   御装置。
2. 【請求項２】 制御ユニットは、入水流量センサの信号
   により通水を検出する通水検出手段と、入水流量と定流
   量弁による略一定の排水流量の差または入水流量が設定
   値以下になると通水停止を検出する通水停止検出手段
   と、通水と停止の信号により排水電磁弁を開閉する電磁
   弁制御手段と、通水と停止、選択スイッチ等の信号によ
   り電気回路を作動する電解制御手段とを備えることを特
   徴とする請求項１記載の連続式電解水生成器の制御装
   置。