JPH10235352A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障があっても電解水の連続生成を可能にす
る。 【解決手段】 電解槽２２が複数個設けられ、各電解槽
２２に一対の電極２３，２４が設けられ、ここに直流電
圧が印加して電解水の生成が行われる。電解槽２２への
連結管２７にはフローセンサ２９が設けられており、給
水電磁弁２８が開放しても連結管２７内に水が流れない
場合には、ユニットコントローラ３７から故障検出信号
が出力されてその電解槽２２での電解水生成動作が停止
される。また、メインコントローラ４０では故障表示ラ
ンプを点灯させるとともに、故障がない他の電解槽２２
での電解水生成動作を継続させ、電解水が連続生成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水を電気分解してア
ルカリ性イオン水と酸性イオン水とを生成する電解水生
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種の電解水生成装置では、例
えば特開平７−２９００６１号公報に示すように、一対
の電極を備えて水をアルカリ性イオン水と酸性イオン水
とに電解するための電解槽を複数個備えることにより、
大容量化を図った構成が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の電解
水生成装置では、１つの電解槽でも故障すると装置全体
を停止させるようになっており、一部の故障によって電
解水の生成ができなくなってしまうという欠点があっ
た。特に、酸性イオン水を厨房等の滅菌に利用するよう
にしている業務用の電解水生成装置では、故障によって
調理作業に大きな影響を与えてしまうため、たとえ一部
の故障が生じてもできるだけ電解水生成の停止にまで至
らないような高い信頼性が求められているのである。

【０００４】本発明は上記のような事情に基づいて完成
されたものであって、その目的は、一部の故障によって
電解水生成の停止にまで至ることを防止できて信頼性が
高い電解水生成装置を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る電解水生
成装置は、一対の電極を備えて水をアルカリ性イオン水
と酸性イオン水とに電解するための複数の電解槽と、こ
れらの電解槽に水を供給する給水路と、各電解槽にて生
成されたアルカリ性イオン水又は酸性イオン水の少なく
とも一方を集めて所要箇所へ供給する電解水供給路と、
各電解槽又はその関連機能部の故障を検出する故障検出
手段と、この故障検出手段がいずれかの電解槽について
の故障を検出したときにはその電解槽における電解水生
成動作を停止させると共に他の電解槽における電解水生
成動作を継続して行うように制御する運転制御手段とを
備えたところに特徴を有する。

【０００６】また、請求項２に係る電解水生成装置は、
電解槽及びその関連機能部をユニット化してこれを複数
備えさせるようにしたものである。より詳細には、一対
の電極を備え水をアルカリ性イオン水と酸性イオン水と
に電解するための電解槽と、この電解槽に水を供給する
給水路と、電解槽にて生成されたアルカリ性イオン水又
は酸性イオン水の少なくとも一方を集めて所要箇所へ供
給する電解水供給路と、電解槽又はその関連機能部の故
障を検出する故障検出手段とを備えた電解水生成ユニッ
トが複数個設けられ、これらの電解水生成ユニットの運
転を制御する運転制御手段は、いずれかの電解水生成ユ
ニットの故障検出手段によってそのユニットの故障が検
出されたときにはその電解水生成ユニットの電解水生成
動作を停止させると共に他の電解水生成ユニットにおけ
る電解水生成動作を継続して行うように制御するところ
に特徴を有する。

【０００７】そして、請求項３に係る電解水生成装置
は、さらに電解槽への印加電圧を逆転し得るように構成
したものであり、より詳細には、一対の電極を備えて水
をアルカリ性イオン水と酸性イオン水とに電解するため
の電解槽と、この電解槽の電極対に電圧を印加するとと
もにその極性を反転可能な電圧印加手段と、電解槽に水
を供給する給水路と、電解槽で生成されたアルカリ性イ
オン水又は酸性イオン水を流出させるための一対の流出
路と、生成された各イオン水を所要箇所へ供給する一対
の電解水供給路と、流出路対と電解水供給路対との間に
設けられ電圧印加手段による印加電圧の極性反転に伴っ
て流出路対と電解水供給路対との連結状態を逆転させる
流路切換弁とを備えた電解水生成ユニットが複数個設け
られ、各電解水生成ユニットの運転を制御する運転制御
手段及び各電解水生成ユニットの故障を検出する故障検
出手段を備えると共に、運転制御手段は、故障検出手段
によっていずれかの電解水生成ユニットの故障が検出さ
れたときにはその電解水生成ユニットの電解水生成動作
を停止させると共に他の電解水生成ユニットにおける電
解水生成動作を継続して行うように制御するところに特
徴を有する。

【０００８】

【発明の作用及び効果】請求項１の発明によれば、給水
路から電解槽に水が供給され、ここでアルカリ性イオン
水と酸性イオン水とが生成され、電解水供給路から所要
箇所に供給される。ここで、仮に、電解槽又はその関連
機能部において故障が生じたとすると、これが故障検出
手段によって検出され、運転制御手段によって故障に係
る電解槽における電解水生成動作が停止され、その他の
電解槽ではこれが継続して行われる。従って、たとえ一
部に故障が生じても、装置全体としては電解水の供給を
続けることができるから、故障に対する信頼性を大きく
向上させることができるという効果を奏する。

【０００９】また、請求項２の発明によれば、各電解水
生成ユニットにてアルカリ性イオン水及び酸性イオン水
の生成が行われる。そして、各電解水生成ユニットの電
解槽又はその関連機能部において故障が発生すると、こ
れが故障検出手段によって検出され、運転制御手段によ
って故障に係る電解水生成ユニットにおける電解水生成
動作が停止され、その他の電解水生成ユニットではこれ
が継続して行われる。従って、前記請求項１の発明と同
様に、たとえ一部の電解水生成ユニットに故障が生じて
も、装置全体としては電解水の供給を続けることができ
るから、故障に対する信頼性を大きく向上させることが
できるという効果を奏する。しかも、各電解槽及びその
関連機能部がユニット化されているから、電解水生成ユ
ニットの量産化によって製造コストを安価にできるだけ
でなく、故障したユニットを単に交換するだけで正常な
状態に復帰するため、修理の迅速化も併せて図ることが
できるという効果も得られる。

【００１０】そして、請求項３の発明によれば、各電解
水生成ユニットでの電解水生成動作は次のようにして実
行される。電解槽の電極間にはまず所定の極性で電圧が
印加され、電解槽内でアルカリ性イオン水及び酸性イオ
ン水がそれぞれ生成される。生成されたイオン水は、流
出路及び電解水供給路を通って所要箇所に供給される。

【００１１】電解の過程で、電解槽内のうち例えば陰極
側には陽イオンが集まる傾向を呈し、このために不純物
が電極に徐々に付着することが懸念されるが、次に電圧
印加手段によって電極への印加電圧極性が反転されるか
ら、陽イオンは逆方向に移動することになり、電極への
不純物の付着が防止される。そして、印加電圧の極性反
転に伴い流路切換弁は電解槽からの流出路と電解水供給
路との連結状態を反転させるから、電解水供給路を流れ
るイオン水は極性反転前と同種のものが流れることにな
る。

【００１２】この発明では、請求項２の発明と同様に電
解槽及びその関連機能部がユニット化されているから、
信頼性向上及び修理の迅速化を併せて図ることができ、
しかも、電極に印加する電圧が適宜逆転するから、電極
への不純物付着を長期間にわたり防止できて長期の連続
運転にも耐えうるという効果が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明が適用された
電解水生成装置の全体を概略的に示している。まず概略
構成を説明すると、外箱１１の内部に複数の電解水生成
ユニット２０が横並びに設けられており、これらはメイ
ンコントローラ４０によって制御される。電解水生成ユ
ニット２０の下部には給水管１２及び排水管１３がそれ
ぞれ連結されており、これら各電解水生成ユニット２０
のものが集合してそれぞれ１本ずつに集合され、外箱１
１の外に引き出されている。一方、各電解水生成ユニッ
ト２０の上部からは、共に電解水供給路に相当するアル
カリ性イオン水供給管１４及び酸性イオン水供給管１５
が導出されており、これらも外箱１１内で１本ずつに集
合されて外箱１１の上部から引き出されて図示しないタ
ンクに連なる。なお、上記給水管１２は、電解される水
を供給するための給水路に相当するもので、浄水器１６
を介して図示しない水道に接続される。

【００１４】各電解水生成ユニット２０は全て図２に示
す構成であり、次に詳述する。ユニットケース２１内に
電解槽２２が設けられている。電解槽２２は、上下にの
びる筒型をなし、内部に一対の電極（第一電極２３、第
二電極２４）を備え、両電極２３，２４間はイオン透過
性の隔膜２５により左右に区画されている。電解槽２２
の下部左右には給水路の一部を構成するループ管２６が
連結されており、そのループ管２６の下部から連結管２
７を介して前記給水管１２が連結されている。この連結
管２７には、給水電磁弁２８及びフローセンサ２９が設
けられており、給水電磁弁２８を開放することにより、
給水管１２からの水を電解槽２２内に給水することがで
きる。

【００１５】一方、連結管２７には、排水連結管３０が
分岐接続されており、この排水連結管３０に設けた排水
電磁弁３１を介して前記排水管１３に連結されるように
なっている。

【００１６】また、電解槽２２の上端左右両側には、電
解槽２２で生成されたアルカリ性イオン水、または酸性
イオン水を上方へ流出させるための一対の流出路（第一
流出管３２及び第二流出管３３）が連結されている。各
流出管３２，３３の先端は流路切換弁３４に連結され、
さらにこの流路切換弁３４に電解水供給路に相当するア
ルカリ性イオン水供給管３５及び酸性イオン水供給管３
６が連結されている。上記流路切換弁３４は、４ポート
２位置切換バルブであって、図示しない電動モータによ
ってロータ３４Ａが回転駆動されて流路が切り替えられ
る。

【００１７】その切換態様は、図２に実線で示した状
態、すなわち、第一流出管３２を酸性イオン水供給管３
６に連結し、かつ第二流出管３３をアルカリ性イオン水
供給管３５に連結した状態（以下これを正状態という）
と、同図二点鎖線で示すように、ロータ３４Ａが正状態
から９０度回動して、第一流出管３２をアルカリ性イオ
ン水供給管３５に連結し、かつ第二流出管３３を酸性イ
オン水供給管３６に連結する状態（以下これを逆状態と
いう）とがあり、両状態に交互に切り換えることができ
る。

【００１８】また、ユニットケース２１内にはユニット
コントローラ３７が設けられており、ここから前記第
一、第二電極２３，２４間に直流電圧を印加するととも
に、各電磁弁２８，３１の切換作動を制御し、かつフロ
ーセンサ２９をからの信号を受けるようになっている。
ユニットコントローラ３７はマイクロコンピュータを備
えており、後述の作用説明に示すようにして電解水の生
成動作を行うと共に、フローセンサ２９とともに電解槽
２２又はその関連機能部の故障を検出する故障検出手段
としても機能する。また、後述する作用説明から明らか
になるように、ユニットコントローラ３７及びメインコ
ントローラ４０は、各電解槽２２における電解水生成動
作を制御する運転制御手段として機能するようになって
いる。

【００１９】そして、ユニットコントローラ３７におい
て故障が検出されると、ユニットコントローラ３７はユ
ニットケース２１に設けた故障表示ランプ３８を点灯さ
せると共に、故障発生信号をメインコントローラ４０に
送る構成となっている。

【００２０】次に上記構成の作用を説明する。電源スイ
ッチがオン操作されると、メインコントローラ４０から
の信号によって各電解水生成ユニット２０のユニットコ
ントローラ３７が動作する。各電解水生成ユニット２０
においては、給水電磁弁２８が開放して水が供給される
と共に、第一及び第二の電極２３，２４間に直流電圧が
印加される。ここで、例えば流路切換弁３４が図２に示
すような正状態にある場合においては、右側の第二電極
２４が負、左側の第一電極２３が正になるような直流電
圧が印加される。この結果、第二電極２４の周囲にアル
カリ性イオン水が生成され、第一電極２３の周囲に酸性
イオン水が生成される。第二電極２４の周囲に生成され
たアルカリ性イオン水は第二流出管３３から流路切換弁
３４を通ってアルカリ性イオン水供給管３５に流れ込
み、逆に第一電極２３の周囲に生成した酸性イオン水
は、第一流出管３２から流路切換弁３４を通って酸性イ
オン水供給管３６に流れ込む。

【００２１】このような電解水生成動作が所定時間行わ
れると、ユニットコントローラ３７のマイクロコンピュ
ータからの信号に基づき、流路切換弁３４が逆状態に切
り換え作動されると共に、第一及び第二電極２３，２４
への印加電圧が反転される。その結果、前述とは逆に第
一電極２３にはアルカリ性イオン水、第二電極２４側に
は酸性イオン水が生成される。このとき、流路切換弁３
４は図２の二点鎖線に示すように切り換わっているの
で、第一電極２３側のアルカリ性イオン水はアルカリ性
イオン水供給管３５側に流れ込み、第二電極２４側の酸
性イオン水は、酸性イオン水供給管３６側に流れ込む。
このようにして、各電解水生成ユニット２０においてア
ルカリ性イオン水及び酸性イオン水が生成され、これが
アルカリ性イオン水供給管１４及び酸性イオン水供給管
１５を通して図示しないタンクに貯留される。

【００２２】さて、このような電解水生成動作が行われ
ている間において、例えば給水電磁弁２８に故障が生じ
て、これが閉状態となったとする。すると、フローセン
サ２９によって通水が検出されなくなるから、ここから
の信号に基づきユニットコントローラ３７はこのユニッ
トにおける各電極２３，２４への電圧印加を停止して電
解水生成動作を停止させると共に、ユニットコントロー
ラ３７の故障表示ランプ３８が点灯される。

【００２３】一方、このユニットコントローラ３７から
はメインコントローラ４０への故障発生信号が出力され
るが、メインコントローラ４０においては故障が発生し
た電解水生成ユニット２０における電解動作のみを停止
し、それ以外の正常な電解水生成ユニット２０における
電解水生成動作は停止させることなく運転を継続させ
る。また、メインコントローラ４０においても、故障表
示ランプ４１が点灯されて故障の発生が管理者に示され
る。

【００２４】このように本実施形態によれば、一部の電
解水生成ユニット２０において故障が発生したとしても
他の正常な電解水生成ユニット２０の運転を継続させる
ので、装置全体としては途切れることなく必要な電解水
を供給することができる。しかも、特に本実施例では、
故障が検知されるとメインコントローラ４０において故
障表示ランプ４１が点灯するから、電解水が供給され続
けていても故障が発生していることを管理者に直ちに知
らせることができる。また、同時に、故障が発生した電
解水生成ユニット２０のユニットコントローラ３７にお
いて故障表示ランプ３８が点灯されるから、どのユニッ
トで故障が発生しているかを容易に知ることができる。
そして、各電解水生成ユニット２０は同一の構造である
から、例えば迅速修理が必要な場合には、故障が発生し
た電解水生成ユニット２０を正常品と交換することで修
理を完了することができ、その後にそのユニット２０を
完全に修理すればよい。 ＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図面によって説
明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば次
のような実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さ
らに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更
して実施することができる。 （１）上記実施形態では、故障検出手段としてフローセ
ンサ２９を設けて、各電極への電圧印加中に電解槽に水
が供給されないことに基づいて故障発生と判断するよう
にしたが、故障検出手段としてはこれに限らない。ま
た、故障発生の監視対象としては電解槽２２に限られ
ず、流路切換弁３４、ユニットコントローラ３７、給水
電磁弁２８、排水電磁弁３１等であってもよく、要は各
電解槽２２又はこれに関連して機能する関連機能部の故
障を監視すればよいものである。具体的には、例えば下
記のようにして各電解槽又はその関連機能部の故障を検
出することができる。

【００２５】流路切換弁３４のロータ３４Ａの回動変
位を検出するセンサを設け、流路切換信号が出力されて
いるにも関わらずロータ３４Ａが正常な位置で停止しな
い、あるいは流路切換信号に関わらずロータ３４Ａが変
位しない等のロータ３４Ａの動作異常を検知し、これに
基づき故障と判断する。

【００２６】電極２３，２４への通電路に電流センサ
を設け、電解水生成動作中に電極２３，２４間に電流が
流れないこと、あるいは所定値以上の電流が流れること
を検出して、これに基づき故障と判断する。

【００２７】ユニットコントローラ３７に故障の自己
検出機能を与え、これが作動した場合に故障信号をメイ
ンコントローラ４０に与え、電解水生成ユニット２０の
運転を停止する。

【００２８】上記実施形態におけるフローセンサ２９
に代えて、電解槽２２内の水圧を検出する水圧センサを
設け、電解水生成動作中において電解槽２２内が所定値
以下の水圧になったことを検出して故障と判断する。 （２）上記実施形態では電解槽２２と流路切換弁３４と
は別部品として構成したが、これに限らず、例えば電解
槽２２の上部に切換弁を一体的に構成してもよい。 （３）上記実施形態では、アルカリ性イオン水及び酸性
水の双方を装置外に供給するようにしたが、これに限ら
れず、いずれか一方のみが必要な場合には不要なイオン
水については排水管側に排出する構成としてもよい。 （４）上記実施形態では各電解槽２２及びこれに関連す
る機能部をユニットケース２１内に収容してユニット化
したが、これは必ずしも必須ではなく、要は、複数の電
解槽を備えて各槽にて電解水の生成を行う構成の装置に
広く適用することができるものである。 （５）上記実施形態では生成したイオン水をいったんタ
ンクに貯留するようにしたが、タンクは必要に応じて設
ければ足り、直ちにシンク等に流し出す構成としてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る電解水生成装置の
内部構造を示す概略的正面図である。

【図２】 同じく電解水生成ユニットの概略的断面図で
ある。

【符号の説明】

１２…給水管（給水路） １３…配水管（排水路） １
４…アルカリ性イオン水供給管 １５…酸性イオン水供
給管 ２０…電解水生成ユニット ２２…電解槽 ２３
…第一電極 ２４…第二電極 ２９…フローセンサ（故
障検出手段） ３４…流路切換弁 ３５…アルカリ性イ
オン水供給管（供給路） ３６…酸性イオン水供給管
（供給路） ３７…ユニットコントローラ ４０…メイ
ンコントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極を備えて水を電解するための
   複数の電解槽と、これらの電解槽に水を供給する給水路
   と、前記各電解槽にて生成された電解水を集めて所要箇
   所へ供給する電解水供給路と、前記各電解槽又はその関
   連機能部の故障を検出する故障検出手段と、この故障検
   出手段がいずれかの電解槽についての故障を検出したと
   きにはその電解槽における電解水生成動作を停止させる
   と共に他の電解槽における電解水生成動作を継続して行
   うように制御する運転制御手段とを備えてなる電解水生
   成装置。
2. 【請求項２】 一対の電極を備えて水を電解するための
   電解槽と、この電解槽に水を供給する給水路と、前記電
   解槽にて生成された電解水を集めて所要箇所へ供給する
   電解水供給路と、前記電解槽又はその関連機能部の故障
   を検出する故障検出手段とを備えた電解水生成ユニット
   が複数個設けられ、これらの電解水生成ユニットの運転
   を制御する運転制御手段は、いずれかの電解水生成ユニ
   ットの故障検出手段によってそのユニットの故障が検出
   されたときにはその電解水生成ユニットの電解水生成動
   作を停止させると共に他の電解水生成ユニットにおける
   電解水生成動作を継続して行うように制御することを特
   徴とする電解水生成装置。
3. 【請求項３】 一対の電極を備えて水をアルカリ性イオ
   ン水と酸性イオン水とに電解するための電解槽と、この
   電解槽の電極対に電圧を印加するとともにその極性を反
   転可能な電圧印加手段と、前記電解槽に水を供給する給
   水路と、前記電解槽で生成されたアルカリ性イオン水又
   は酸性イオン水を流出させるための一対の流出路と、生
   成された各イオン水を所要箇所へ供給する一対の電解水
   供給路と、前記流出路対と前記電解水供給路対との間に
   設けられ前記電圧印加手段による印加電圧の極性反転に
   伴って前記流出路対と前記電解水供給路対との連結状態
   を逆転させる流路切換弁とを備えた電解水生成ユニット
   が複数個設けられ、各電解水生成ユニットの運転を制御
   する運転制御手段及び各電解水生成ユニットの故障を検
   出する故障検出手段を備えると共に、前記運転制御手段
   は、故障検出手段によっていずれかの電解水生成ユニッ
   トの故障が検出されたときにはその電解水生成ユニット
   の電解水生成動作を停止させると共に他の電解水生成ユ
   ニットにおける電解水生成動作を継続して行うように制
   御することを特徴とする電解水生成装置。