JPH09234467A

JPH09234467A - 電解水生成器

Info

Publication number: JPH09234467A
Application number: JP6918896A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Kaai; 雅史河相; Koyata Sugimoto; 小弥太杉本
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】液面センサやポンプの故障を確実、かつ迅速
に検出して質の良い電解水を得られる簡易な構成の電解
水生成器を提供する。【解決手段】溶液槽６の電解質溶液Ｋの液面レベルを
検出し、該液面レベルがあらかじめ設定した上側位置以
上になると第２の電磁弁１０の作動を停止させる供給停
止信号を出力し、かつ液面レベルがあらかじめ設定した
下側位置以下になると第２の電磁弁１０を作動させる供
給信号を出力する溶液槽用液面センサ３２を備えた。ポ
ンプ３０を所定時間、運転（電流供給）制御しても、溶
液槽用液面センサ３２が供給信号を出力しない場合に
は、警報装置３５を作動して警報音を発生させるので、
ポンプ３０などの故障検出が可能で、迅速な故障回復を
図ることができ、ひいては適正な濃度（ｐＨ値）の電解
水の生成を確実なものにできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解水（アルカリ
イオン水、酸性水）を生成する電解水生成器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電解水生成器では、電気分解を
良好に行えるように、原水に塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム等の電解質を添加するようにしている。このように
電解質を添加するようにした電解水生成器の一例とし
て、バッチ式の添加剤槽を有し、添加剤槽に固形、また
は粉体の添加剤（電解質）を投入し、攪拌して電解質の
飽和液を得、これを電解槽に供給するようにしたものが
ある。この電解水生成器は、オペレータの操作に依存す
る部分が多く、オペレータに負担がかかるものになって
いる。

【０００３】このような問題点の改善を図ったものとし
て、電解槽にポンプを介して供給される電解質溶液を貯
留する溶液槽を有し、該溶液槽に液面センサを設けた電
解水生成器がある。この電解水生成器は、電解質溶液の
液面レベルがあらかじめ設定した上限位置以上になると
前記溶液槽への水の供給を停止させ、かつ液面レベルが
あらかじめ設定した下限位置以下になると前記溶液槽へ
の水の供給を行わせ、自動生成を可能にし、上記問題点
の改善を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電解水生成
器では、電解質が液面センサに付着して固化した場合、
液面センサの作動が抑制されるが、このような場合、液
面が上限位置になっても溶液槽への原水の供給が継続さ
れ溶液槽から原水等が溢れ、これにより機器が濡れてそ
の耐久性が低下する一方、電解槽への電解質溶液の供給
量不足を招いて電解水の質を低下させる虞があった。ま
た、ポンプが故障すると、電解質溶液の電解槽への供給
量が減り電解水の品質低下を招く虞があった。上述した
問題点の改善を図るために、ポンプの故障や、液面セン
サの故障を確実かつ迅速に報知することが望まれている
が、このような改善を図るには構造が複雑なものとな
り、適切な改善が図られていないというのが実情であっ
た。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、液面センサやポンプの故障を確実、かつ迅速に検
出して質の良い電解水を得られる簡易な構成の電解水生
成器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、水を電気分解
して電解水を得る電解槽と、該電解槽にポンプを介して
供給される電解質溶液を貯留しかつ水供給手段から水を
供給される溶液槽と、該溶液槽の電解質溶液の液面レベ
ルを検出し、該液面レベルがあらかじめ設定した上側位
置以上になると前記水供給手段の作動を停止させる供給
停止信号を出力し、かつ液面レベルがあらかじめ設定し
た下側位置以下になると前記水供給手段を作動させる供
給信号を出力する液面センサと、前記ポンプの所定時間
の作動前、後における前記液面センサの検出内容の異同
を判定する異同判定手段と、該異同判定手段が同等であ
ると判定した際、このことを報知する報知手段とを備え
たことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態の電
解水生成器を図１ないし図４に基づいて説明する。図１
及び図２において、水道蛇口等の原水供給源１には、第
１、第２の供給管２，３の一端部を接続したマニホール
ド４が接続されており、原水供給源１からの原水Ｗが第
１、第２の供給管２，３に分岐して流れるようになって
いる。

【０００８】第１、第２の供給管２，３の他端部はそれ
ぞれ、混和装置５、溶液槽６の電解質貯留装置７に接続
されている。第１の供給管２には、第１の電磁弁８、第
１の流量計９がこの順に介装されている。第２の供給管
３には、第２の電磁弁１０、第２の流量計１１がこの順
に介装されている。第１、第２の流量計９，１１は通過
する原水Ｗの積算流量（第１、第２の積算流量）Ｑ₁ ，
Ｑ₂ を算出する。混和装置５は管１２を介して電解槽１
３に接続され、原水Ｗ及び電解質溶液Ｋを電解槽１３に
供給する。

【０００９】電解槽１３は、原水Ｗ及び原水Ｗに混入さ
れた電解質溶液Ｋを貯留する槽本体１４と、槽本体１４
内に配置された陽極１５、陰極１６と、陽極１５を配置
した領域Ｍ₁ と陰極１６を配置した領域Ｍ₂ を分離する
ように配置された隔膜１７とから大略構成されている。
隔膜１７はイオンを透過可能な材料で構成されている。

【００１０】槽本体１４における領域Ｍ₁ ，Ｍ₂ に臨む
部分のそれぞれには、酸性水吐出管管１８、アルカリイ
オン水吐出管１９が接続されており、電気分解で得られ
た酸性水Ｄ、アルカリイオン水Ｅをそれぞれ吐出し、ま
た後述する逆電解時にはそれぞれアルカリイオン水Ｅ、
酸性水Ｄをそれぞれ吐出するようになっている。以下、
酸性水Ｄ、アルカリイオン水Ｅを総称し、適宜、電解水
という。

【００１１】酸性水吐出管１８の先端側は、貯蔵タンク
２０内に延びている。貯蔵タンク２０は、電解水を貯留
するタンク本体２１と、タンク本体２１の下部側に設け
た電解水用の蛇口２２とから大略構成されている。タン
ク本体２１の上部側には、貯蔵タンク用液面センサ２３
が設けられタンク本体２１内部の電解水の液面レベルを
検出し、電解水が規定量に達している、いわゆる満タン
になっているかの判断を行えるようになっている。

【００１２】前記溶液槽６は、電解質貯留装置７と、こ
の電解質貯留装置７を収納する溶液槽本体２４とから大
略構成されており、溶液槽本体２４内に電解質溶液Ｋを
貯留し、電解質貯留装置７の下部側が電解質溶液Ｋに浸
漬されるようになっている。

【００１３】電解質貯留装置７は、筒状の電解質収納本
体２５と、電解質収納本体２５内部の下部側に設けられ
て固形状の塩等の電解質を載置するフィルタ２６と、電
解質収納本体２５に被せられた蓋部２７とから大略構成
されており、前記第２の供給管３の他端部が電解質収納
本体２５の内部に延びている。電解質貯留装置７は、電
解質収納本体２５に収納した電解質を第２の供給管３か
らの原水Ｗにより溶かし、これをフィルタ２６を通して
電解質収納本体２５の外部に流出させ電解質溶液Ｋとし
て溶液槽本体２４内に貯留する。

【００１４】溶液槽本体２４の下部側と混和装置５とは
溶液供給管２８を介して接続されており、混和装置５に
電解質溶液Ｋを供給し得るようになっている。溶液供給
管２８には、モータ２９に駆動されるポンプ３０が介装
されており、混和装置５に電解質溶液Ｋが高圧で供給さ
れる。

【００１５】また、溶液槽本体２４には、電解質溶液Ｋ
の貯留量を検出し、検出内容に応じて後述するようにコ
ントローラ３１を介して第２の電磁弁１０の制御を図る
溶液槽用液面センサ３２が設けられている。すなわち、
溶液槽用液面センサ３２は、溶液槽６の電解質溶液Ｋの
液面レベルがあらかじめ設定した上側位置以上になると
供給停止信号をコントローラ３１に出力し第２の電磁弁
１０を閉じさせて溶液槽６への原水Ｗの供給を停止さ
せ、また液面レベルがあらかじめ設定した下側位置以下
になると供給信号をコントローラ３１に出力して第２の
電磁弁１０を開けさせ溶液槽６への原水Ｗの供給を行わ
せるようになっている。

【００１６】前記陽極１５、陰極１６には、極性変換回
路３３を介して直流電源３４が接続されており、それぞ
れプラス電圧、マイナス電圧（以下、適宜、正規電圧と
いう。）が印加され、また極性変換回路３３の切換え作
動によりマイナス電圧、プラス電圧（以下、適宜、逆電
圧という。）が印加され、さらに極性変換回路３３の切
換え作動が行われることにより正規電圧印加状態に復帰
するようになっている。陽極１５、陰極１６に正規電圧
が印加されることにより、陽極１５が配置された領域Ｍ
₁ 、陰極１６が配置された領域Ｍ₂ にそれぞれ、酸性水
Ｄ、アルカリイオン水Ｅが生成され、また、逆電圧が印
加されることにより、領域Ｍ₁ 、領域Ｍ₂ にそれぞれ、
アルカリイオン水Ｅ、酸性水Ｄが生成される（この状態
を、便宜上、逆電解という。）ことになる。

【００１７】電解水生成器は、陽極１５、陰極１６への
正規電圧印加を長時間行うと、陰極１６側にカルシウム
イオン等の不純物が付着し、電気伝導率が下がり、電解
効率が低下する。そこで、所定時間経過したりすると、
逆電圧を印加し、付着した不純物を除去し所望の電解効
率を維持するようにしている。

【００１８】前記直流電源３４は、例えば交流電源（図
示省略）と整流回路（図示省略）とから構成され、整流
回路が制御されることによりオン、オフを含む出力電流
の調整を行えるようになっている。

【００１９】第１、第２の電磁弁８，１０、第１、第２
の流量計９，１１、溶液槽用液面センサ３２、貯蔵タン
ク用液面センサ２３、モータ２９への電圧印加、停止を
行わせるモータ用制御回路（図示省略）、直流電源３
４、極性変換回路３３に接続してコントローラ３１が設
けられている。このコントローラ３１には、警報装置
（報知手段）３５が接続されており、コントローラ３１
からの信号を受け、警報音を発生するようになってい
る。コントローラ３１は、陽極１５、陰極１６に正規電
圧、逆電圧を印加するように直流電源３４、極性変換回
路３３を制御すると共に、図３に示す処理を行う。図３
に示す処理内容については、本装置の作用説明で合わせ
て説明する。

【００２０】この電解水生成器の作用について、以下
に、説明する。まず、初期状態では、溶液槽本体２４に
は規定量の電解質溶液Ｋが貯留され、かつ電解質収納本
体２５には電解質が規定量（液面レベルが上側位置）、
収納され、ポンプ３０が停止されている（ステップS
1）。また、この初期状態では、電解質溶液Ｋが規定量
（液面レベルが上側位置）あることにより溶液槽用液面
センサ３２は第２の電磁弁１０を開けず溶液槽６に原水
Ｗが供給されないようになっており、第２の流量計１１
に基づく第１、第２の積算流量Ｑ₁ ，Ｑ₂ が初期化（＝
０）されており、かつポンプ３０の運転時間（積算値）
ｔ₁ を初期化（＝０）する（ステップS2）。また、続く
ステップS3で、運転時間ｔ₁ 、第１、第２の積算流量Ｑ
₁ ，Ｑ₂ のそれぞれの比較対象になる基準運転時間ｔ
_F 、第１、第２基準流量Ｑ_F ，Ｑ_S を設定する（ステッ
プS3）。

【００２１】ここで、基準運転時間ｔ_F は、次のように
設定している。すなわち、液面レベルが上側位置にある
際に、ポンプ３０を運転すると溶液槽６から電解質溶液
Ｋが流出し所定時間後には液面レベルが下側位置、すな
わち溶液槽用液面センサ３２が供給信号を出力する液面
レベルに低下するが、この所定時間を基準運転時間ｔ_F
としている。また、第１基準流量Ｑ_F は下側位置から上
側位置までの貯留量としている。

【００２２】そして、例えば陽極１５、陰極１６への正
規電圧の印加により電気分解が行われて電解水が生成さ
れ、これに伴い、電解槽１３の電解質溶液Ｋが少なくな
ったような場合、電解槽１３に電解質溶液Ｋを供給する
ように信号が出力される。ここで、前記電解水の生成
は、第１の電磁弁８の開作動、ポンプ３０の起動、陽極
１５、陰極１６への電圧印加を、ほぼ同時に行って果た
すようにしている。なお、後述する電解水の生成停止
は、第１の電磁弁８の閉作動、ポンプ３０の運転停止、
陽極１５、陰極１６への電圧印加の停止を、ほぼ同時に
行って果たすようにしている。前記ステップS3に続い
て、上述した電解質溶液Ｋの電解槽１３への供給指示が
あるか否かの判定を行う（ステップS4）。

【００２３】ステップS4でYES と判定すると、ポンプ３
０を起動して運転時間の計測を開始し（ステップS5）、
運転時間ｔ₁ が基準運転時間ｔ_F を超えている（ｔ₁ ＞
ｔ_F）か否かを判定する（ステップS6）。

【００２４】ステップS6でYES と判定すると、溶液槽用
液面センサ３２が供給信号を出力したか否かを判定する
（ステップS7）。なお、なんらの故障もなく、運転時間
ｔ₁が基準運転時間ｔ_F を超えている（ステップS6でYES
と判定する）と、溶液槽６の液面レベルは下側位置以
下に達しており、通常、ステップS7でYES と判定するこ
とになる。

【００２５】ステップS7でNOと判定すると警報装置３５
を作動して警報音を発生させ、オペレータに何らかの故
障が発生したことを報知して（ステップS8）、処理を終
了する（ステップS9）。

【００２６】ステップS7でYES と判定すると、供給停止
信号を出力して第２の電磁弁１０を開けて原水Ｗを溶液
槽６に供給すると共に、第１、第２の積算流量Ｑ₁ ，Ｑ
₂ を計測し（ステップS10 ）、第１の積算流量Ｑ₁ が第
１基準流量Ｑ_F 未満である（Ｑ₁ ＜Ｑ_F ）か否かの判定
を行う（ステップS11 ）。ステップS11 でYES と判定す
ると、溶液槽６の液面センサ３２が供給停止信号を出力
したか否かを判定し（ステップS12 ）、続いて第２の積
算流量Ｑ₂ が第２基準流量Ｑ_S 未満である（Ｑ₂ ＜Ｑ
_S ）か否かの判定を行う（ステップS13 ）。

【００２７】ステップS13 でYES と判定すると、ステッ
プS10 の積算流量Ｑ₁ ，Ｑ₂ の計測処理に戻り、これに
続く前記ステップS11 以下の処理を行う。ステップS13
でNOと判定すると警報装置３５を作動して警報音を発生
させ、オペレータに何らかの故障が発生したことを報知
して（ステップS14 ）、処理を終了する（ステップS15
）。

【００２８】ステップS11 でNOと判定すると、電解質溶
液Ｋの補充要求を行い（ステップS16 ）、解除スイッチ
（図示省略）が押されたか否かの判定を行う（ステップ
S17）。ステップS17 でNOと判定すると処理をステップS
16 に戻って行う。ステップS17 でYES と判定すると第
１の積算流量Ｑ₁ を初期化して（ステップS18 ）、処理
をステップS12 に進める。

【００２９】ステップS6でNOと判定すると、電解水の生
成要求があるか否かを判定する（ステップS19 ）。ステ
ップS19 でYES と判定すると処理をステップS5に戻って
行う。また、ステップS19 でNOと判定すると、運転時間
ｔ₁ を初期化し（ステップS20 ）、ポンプ３０の運転を
停止して電解質溶液Ｋの電解槽１３への供給を停止する
と共に、電解水の生成を停止して（ステップS21 ）、処
理をステップS4に戻って行う。ステップS4でNOと判定す
ると、処理をステップS21 に進めて行う。ステップS12
でYES と判定すると運転時間、第２の積算流量を初期化
して（ステップS22 ）、処理をステップS4に戻って行
う。

【００３０】ポンプ３０が故障していると、ステップS5
の処理によってもポンプ３０が作動せず溶液槽６の液面
レベルが低下しない。また、溶液槽６液面センサが故障
していると、適正な情報の入手が疎外され、ポンプ３０
運転によっても液面レベルが低下しないと判定してしま
う恐れがある。これに対し、ポンプ３０が初期状態（溶
液槽６の液面レベルが上側位置にある）から基準運転時
間ｔ_F を超える時間ｔ₁ （ｔ₁ ＞ｔ_F ）にわたって運転
（電流供給）制御しても、溶液槽用液面センサ３２が供
給信号を出力しない（ステップS7でNOと判定する）場合
には、警報装置３５を作動して警報音を発生させ、オペ
レータに何らかの故障が発生したことを報知させ（ステ
ップS8）、運転を停止する（ステップS9）。このため、
ポンプ３０、溶液槽用液面センサ３２などの装置の故障
チェックを確実かつ迅速に行え、故障回復を迅速なもの
にでき、ひいては適正な濃度（ｐＨ値）の電解水の生成
を確実なものにできる。

【００３１】図３の処理に代えて図４の処理を行うよう
にコントローラを構成してもよい。このコントローラ
は、ポンプ３０の運転時間をパルス信号のパルスをカウ
ントすることにより求め、かつ第２の流量計１１からパ
ルス信号を得て第１、第２の積算流量Ｑ₁ ，Ｑ₂ をパル
ス数で把握するようにしており、このコントローラを用
いた電解水生成器も上述したのと同様に、ポンプ３０、
溶液槽用液面センサ３２の故障を適切に検出してこれを
報知し故障回復を迅速なものにできる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、ポンプが故障していると、ポ
ンプを所定時間、運転（電流供給）制御しても、液面セ
ンサが供給信号を出力しない場合には、警報装置を作動
して警報音を発生させるので、オペレータに何らかの故
障が発生したことを報知させる。このため、ポンプ、液
面センサなどの装置の故障チェックを確実かつ迅速に行
え、故障回復を迅速なものにでき、ひいては適正な濃度
（ｐＨ値）の電解水の生成を確実なものにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の電解水生成器を模式的
に示す図である。

【図２】同電解水生成器を模式的に示す正面図である。

【図３】同電解水生成器のコントローラの処理内容の一
部を示すフローチャートである。

【図４】図１のコントローラに代える他のコントローラ
の処理内容の一部を示すフローチャートである。

【符号の説明】

６溶液槽１３電解槽３０ポンプ３１コントローラ３２溶液槽用液面センサ３５警報装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を電気分解して電解水を得る電解槽
と、該電解槽にポンプを介して供給される電解質溶液を
貯留しかつ水供給手段から水を供給される溶液槽と、該
溶液槽の電解質溶液の液面レベルを検出し、該液面レベ
ルがあらかじめ設定した上側位置以上になると前記水供
給手段の作動を停止させる供給停止信号を出力し、かつ
液面レベルがあらかじめ設定した下側位置以下になると
前記水供給手段を作動させる供給信号を出力する液面セ
ンサと、前記ポンプの所定時間の作動前、後における前
記液面センサの検出内容の異同を判定する異同判定手段
と、該異同判定手段が同等であると判定した際、このこ
とを報知する報知手段とを備えたことを特徴とする電解
水生成器。