JPH10235354A

JPH10235354A - 電解イオン水生成装置

Info

Publication number: JPH10235354A
Application number: JP4271997A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Shudo; 明彦周藤
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 1998-09-08
Anticipated expiration: 2017-02-26
Also published as: JP3706217B2

Abstract

(57)【要約】【課題】イオン水生成開始時に給水源から付与される
水圧を緩和してウォータハンマの発生を回避し得る電解
イオン水生成装置を提供する。【解決手段】生成スイッチ６３によりイオン水の生成
の開始が指示されたとき、外部から供給された水を、給
水バルブ２１を開くことにより給水管１１を通して電解
槽３０に供給し始めるとともに、直流電源装置４０によ
り同電解槽３０内の一対の電極３４，３５に直流電圧を
印加することによって同電解槽３０内にて電気分解し始
め、イオン水の生成を開始する。このとき、上記給水バ
ルブ２１の開制御に先立って排水バルブ２３を開放し、
同給水バルブ２１の開制御後に同排水バルブ２３を閉じ
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給水源から供給さ
れた被処理水を電気分解して酸性イオン水とアルカリ性
イオン水を生成する電解槽を備えた電解イオン水生成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平６−３４３９６３号
及び特開平８−３１８２７４号公報においては、給水源
から電解槽に被処理水を供給する給水管と、該給水管に
介装した給水バルブと、該給水バルブの下流にて前記給
水管に接続した排水管と、該排水管に介装した排水バル
ブを備え、イオン水生成開始時に前記電解槽内に設けた
一対の電極板に所定の直流電圧を付与するのに先立って
前記給水バルブを開放し、前記電極板に逆極性の電圧を
付与して同電極板の洗浄動作を行うとき前記給水バルブ
を閉じた状態にて前記排水バルブを開放して前記電解槽
に供給された被処理水を排出するようにした電解イオン
水生成装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の電
解イオン水生成装置においては、イオン水生成開始時に
前記給水バルブが開かれると、給水管の水圧が急激に上
昇してウォータハンマ現象が発生し、給水管に接続した
各部品が破損したり漏水を惹き起すおそれがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題に対
処するため、イオン水生成開始時に給水源から付与され
る水圧を緩和してウォータハンマの発生を回避し得る電
解イオン水生成装置を提供しようとするものである。

【０００５】本発明の構成上の特徴は、給水源から電解
槽に被処理水を供給する給水管と、該給水管に介装した
給水バルブと、該給水バルブの下流にて前記給水管に接
続した排水管と、該排水管に介装した排水バルブを備
え、イオン水生成開始時に前記給水バルブを開放して前
記電解槽に被処理水を供給するようにした電解イオン水
生成装置において、前記電解槽への直流電圧供給部、前
記給水バルブ及び前記排水バルブの電気的制御装置に、
前記給水バルブがイオン水生成開始時に開放されるとき
又はそれに先立って前記排水バルブを開放し前記電解槽
に供給される被処理水の一部を排出し、所定時間経過後
に同排水バルブを閉じる排水バルブ制御手段を設けたこ
とにある。

【０００６】

【発明の作用効果】上記のように構成した本発明に係る
電解イオン水生成装置においては、イオン水生成開始時
に給水バルブが開かれたとき又はそれに先立って排水バ
ルブが開かれるため、給水管に付与される水圧の上昇が
緩和され、その結果、上述したウォータハンマ現象の発
生が抑制され、給水管に接続した各部品の破損又は漏水
を防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図１に概略的に示した電解イオン
水生成装置は、外部給水源から水を供給される浄水器１
０に給水管１１によって接続した電解槽３０を備えてい
る。

【０００８】給水管１１はその一端にて浄水器１０に接
続され、その他端に電解槽３０内に形成した一対の電解
室３２，３３の下端に接続した分岐部１１ａ及びこれら
分岐部１１ａに連通するとともに上方に延設された立上
部１１ｂを有している。立上部１１ｂの下端には、同立
上部１１ｂより細く形成されて（例えば、直径比で立ち
上げ部１１ｂと６：１３）下方に延設されるとともに外
部に延設された排水管１２が接続されている。

【０００９】給水管１１の中間部には給水バルブ２１が
介装されており、同バルブ２１が開放されると外部給水
源から供給されて浄水器１０により浄化された被処理水
が同給水管１１を通して電解槽３０に供給される。ま
た、給水管１１の給水バルブ２１の下流位置には、同給
水管１１内の被処理水の流れを検出するフローセンサ２
２も介装されている。排水管１２の中間部には排水バル
ブ２３が介装されており、同バルブ２３が開放される
と、給水バルブ２１が開いているときは給水管１１を通
して電解槽３０に供給される被処理水の一部が、給水バ
ルブ２１が閉じているときは電解槽３０内に残留してい
る被処理水が、それぞれ排出管１２を通して排出され
る。

【００１０】電解槽３０の内部は隔膜３１によって一対
の電極室３２，３３に区画されており、各電極室３２，
３３にはそれぞれ給水管１１の分岐部１１ａから被処理
水が供給される。各電極室３２，３３はそれぞれ電極３
４，３５を収容しており、直流電源装置４０が両電極３
４，３５に直流電圧を印加しているとき、上記供給され
た被処理水が電気分解されてイオン水が生成される。こ
の場合、正電極３４（３５）を収容している電極室３２
（３３）においては酸性イオン水が生成され、負電極３
５（３４）を収容している電極室３３（３２）において
はアルカリ性イオン水が生成される。また、各電極室３
２，３３には上方に延設した導出管３６，３７が接続さ
れており、上記生成されたイオン水が同各導出管３６，
３７を通して導出されるようになっている。

【００１１】各導出管３６，３７の先端は、切換バルブ
５１に接続されている。切換バルブ５１は、第１状態
（図の実線の状態）と第２状態（図の仮想線の状態）と
に切換えられて電解槽３０の各電極室３２，３３にて生
成されたイオン水の流路を切換えるものであり、同バル
ブ５１が同各状態にあることを検出する切換状態検出セ
ンサ５２を備えるとともに、酸性イオン水取出管５３及
びアルカリ性イオン水取出管５４の各一端もそれぞれ接
続されている。切換バルブ５１が第１状態にあるとき、
電極室３２にて生成されたイオン水が酸性イオン水取出
管５３に導かれ、電極室３３にて生成されたイオン水が
アルカリ性イオン水取出管５４に導かれる。切換バルブ
５１が第２状態にあるとき、電極室３２にて生成された
イオン水がアルカリ性イオン水取出管５４に導かれ、電
極室３３にて生成されたイオン水が酸性イオン水取出管
５３に導かれる。各取出管５２，５３は上方に延設され
て、外部にて大気中に開口している（図示省略）。

【００１２】この電解イオン水生成装置は、上記各バル
ブ２１，２３，５１、センサ２２，５２及び直流電源装
置４０に接続された電気制御装置６０を備えている。こ
の電気制御装置６０は、図２，３に示すフローチャート
に対応したプログラムを実行するマイクロコンピュータ
（図示省略）を内蔵しており、各バルブ２１，２３の開
閉、直流電源装置４０の作動及び切換バルブ５１の状態
を制御する。

【００１３】電気制御装置６０は、タイマ６１及び積算
タイマ６２を内蔵している。タイマ６１は、各バルブ２
１，２３の開閉制御のための時間を計測するためのもの
である。積算タイマ６２は、各電極３４，３５に対する
印加電圧の極性の切換時期を計時するためのものであ
る。また、電気制御装置６０は、電源スイッチ６３、始
動スイッチ６４、断水警報ランプ６５及び故障警報ラン
プ６６を備えている。各スイッチ６３，６４は切換スイ
ッチで構成され、電源スイッチ６３は当該電解イオン水
生成装置の動作を開始させるためのものであり、始動ス
イッチ６４はイオン水の生成の開始及び停止を指示する
ためのものである。各ランプ６５，６６は、それぞれ断
水及び故障によりイオン水の生成が不可能な状態にある
ことを報知するためのものである。

【００１４】次に、上記のように構成した実施形態の動
作を、図２，３のフローチャートを用いて説明する。

【００１５】電源スイッチ６３がオン操作されると、電
気制御装置６０は図２のステップ１００にてプログラム
の実行を開始してステップ１０２にて始動スイッチ６４
がオン状態にあるか否かを判定し、同スイッチ６４がオ
ン状態にあれば「ＹＥＳ」との判定のもとにプログラム
をステップ１０４以降へ進める。一方、このとき同スイ
ッチ６４がオフ状態にあれば電気制御装置６０は「Ｎ
Ｏ」との判定のもとに同ステップ１０２の判定処理を繰
返し実行し続けて同スイッチ６４がオン状態となるのを
待ち続け、同スイッチ６４がオン操作されると「ＹＥ
Ｓ」との判定のもとにプログラムをステップ１０４以降
へ進める。

【００１６】ステップ１０４〜１１０は、排水バルブ２
３及び給水バルブ２１を開く処理である。電気制御装置
６０は、ステップ１０４にて排水バルブ２３を開くとと
もにステップ１０６にてタイマ６１をリセットスタート
して計時を開始させ、同リセットスタートしたタイマ６
１の計時が予め設定された第１所定時間Ｔ１に達するま
でステップ１０８の判定処理を繰返し実行し続ける。そ
して、排水バルブ２３を開いてから第１所定時間Ｔ１が
経過し、タイマ６１の計時が同所定時間Ｔ１に達する
と、プログラムをステップ１１０へ進めて給水バルブ２
１を開く。このとき、外部給水源から供給されて浄水器
１０により浄化された被処理水が、その一部を排水管２
３を通して排出されながら、給水管１１を通して電解槽
３０に供給され始める。また、このときステップ１１２
にて再びタイマ６１をリセットスタートして計時を開始
させる。

【００１７】上記各処理後、電気制御装置６０はステッ
プ１１４にてフローセンサ２２による検出の有無を判定
する。このとき、給水バルブ２１により被処理水が正常
に電解槽３０に供給されようとしていれば、フローセン
サ２２が給水管１０の接続部１１内における被処理水の
流れを検出するため、電気制御装置６０は「ＹＥＳ」と
判定してプログラムをステップ１１８以降へ進める。一
方、このとき、外部給水源の断水などによりフローセン
サ２２が上記被処理水の流れを検出していなければ、電
気制御装置６０は「ＮＯ」と判定してステップ１１６に
て断水警報ランプ６５を点灯させる。この場合、電気制
御装置６０は、フローセンサ２２が上記被処理水の流れ
を検出するまでステップ１１４，１１６からなる循環処
理を実行し続ける。ステップ１１８においては、断水警
報ランプ６５が上記ステップ１１６にて点灯されていた
場合に、同ランプ６５を消灯する。

【００１８】上記各処理後、電気制御装置６０は、ステ
ップ１２０にて切換状態検出センサ５２による検出に基
づき切換バルブ５１が第１状態にあるか否かを判定し、
同判定にもとづいてステップ１２２又は１２４にて直流
電源装置４０を制御し両電極３２，３３に対する直流電
圧の印加を開始して、上記各電極室３４，３５に供給さ
れた被処理水の電気分解を開始する。

【００１９】切換バルブ５１が第１状態にあった場合、
ステップ１２０における「ＹＥＳ」との判定のもとに、
ステップ１２２にて第１電圧印加処理を実行する。同処
理においては、電極３４に対して正電圧の印加を開始す
るとともに、電極３５に対して負電圧の印加を開始す
る。この場合、電極室３２においては酸性イオン水の生
成が開始され、同酸性イオン水が導出管３６及び切換バ
ルブ５１を通して酸性イオン水取出管５３に導出され始
めるとともに、電極室３３においてはアルカリ性イオン
水の生成が開始され、同アルカリ性イオン水が導出管３
７及び切換バルブ５１を通してアルカリ性イオン水取出
管５４に導出され始める。一方、切換バルブ５１が第２
状態にあった場合、ステップ１２０における「ＮＯ」と
の判定のもとに、ステップ１２４にて第２電圧印加処理
を実行する。同処理においては、電極３４に対して負電
圧の印加を開始するとともに、電極３５に対して正電圧
の印加を開始する。この場合、電極室３２においてはア
ルカリ性イオン水の生成が開始され、同アルカリ性イオ
ン水が導出管３６及び切換バルブ５１を通してアルカリ
性イオン水取出し管５４に導出され始めるとともに、電
極室３３においては酸性イオン水の生成が開始されて、
同酸性イオン水が導出管３７及び切換バルブ５１を通し
て酸性イオン水取出管５３に導出され始める。また、上
記ステップ１２２又は１２４の処理の実行後、電気制御
装置６０はステップ１２６にて積算タイマ６２をスター
トさせて計時を開始させる。

【００２０】上記各処理後、電気制御装置６０は、上記
ステップ１１２にてリセットスタートしたタイマ６１の
計時が予め設定された第２所定時間Ｔ２に達するまで図
４のステップ１２８の判定処理を繰返し実行し続ける。
そして、給水バルブ２１を開いてから第２所定時間Ｔ２
が経過し、タイマ６１の計時が同所定時間Ｔ２に達する
と、プログラムをステップ１３０へ進めて排水バルブ２
３を閉じる。これにより、上記外部給水源から供給され
て浄水器１０により浄化された被処理水が、排水管１２
を通して排出されることなく、全て電解槽３０に供給さ
れるようになる。

【００２１】上記各処理後、電気制御装置６０はステッ
プ１３２，１３４の循環処理を実行し続ける。ステップ
１３２においては、上記図２のステップ１２６にて計時
を開始した積算タイマ６２の計時が第３所定時間Ｔ３
（例えば、６時間）に達しているか否かを判定する。ス
テップ１３４においては、始動スイッチ６４がオフ操作
されたか否かを判定する。

【００２２】上記ステップ１３２，１３４の循環処理
中、始動スイッチ６４がオフ操作されると、ステップ１
３４における「ＹＥＳ」との判定のもとに、電気制御装
置７０は同循環処理を終了してプログラムをステップ１
３６以降へ進める。ステップ１３６においては、直流電
源装置４０の作動を停止させて両電極３４，３５に対す
る直流電圧の印加を停止して、上記イオン水の生成を停
止する。ステップ１３８においては、積算タイマ６２の
計時を停止する。ステップ１４０においては、給水バル
ブ２１を閉じて電解槽３０への被処理水の供給を停止さ
せる。そして、これら各処理後、プログラムを再び前述
したステップ１０２以降へ進めて、始動スイッチ６４の
オン操作を待つ。

【００２３】上述のように、上記ステップ１００〜１４
０からなる処理の実行により、電気制御装置６０は、始
動スイッチ６３の操作に応答してイオン水の生成を間欠
的に繰返す。このとき、切換バルブ５１の状態は常に同
一であるため、図２のステップ１２０における同一の判
定のもとにステップ１２２又は１２４にて常に同一の電
圧印加処理が実行され、両電極３４，３５に対する印加
電圧の極性は常に同一である。また、このとき両電極３
４，３５に直流電圧が印加されている時間の累積が、積
算タイマ６４により計時され続ける。そして、同計時が
第３所定時間に達すると、上記ステップ１３２，１３４
の循環処理中、ステップ１３２における「ＹＥＳ」との
判定のもとに、電気制御装置６０は同循環処理を終了し
てプログラムをステップ１４２以降へ進め、両電極３
４，３５に印加する直流電圧の極性を切換える処理を実
行する。この場合、ステップ１４２にて、直流電源装置
４０の作動を停止させて両電極３４，３５に対する直流
電圧の印加を停止し、上記イオン水の生成を停止する。
ステップ１４４においては、給水バルブ２１を閉じて電
解槽３０への被処理水の供給を停止する。

【００２４】ステップ１４６においては、フローセンサ
２２による検出の有無を判定する。このとき、給水バル
ブ２１により上記電解槽３０への被処理水の供給が正常
に停止されていれば、フローセンサ２２は給水管１１内
における被処理水の流れを検出しないため、電気制御装
置６０は「ＹＥＳ」と判定してプログラムをステップ１
５０以降へ進める。一方、このとき、給水バルブ２１の
故障などによりフローセンサ２２が上記被処理水の流れ
を検出しているときは、電気制御装置６０は「ＮＯ」と
判定してステップ１４８にて故障警報ランプ６４を点灯
させる。この場合、電気制御装置６０はフローセンサ２
２が上記被処理水の流れを検出しなくなるまでステップ
１４６，１４８からなる循環処理を実行し続ける。ステ
ップ１５０においては、故障警報ランプ６４が上記ステ
ップ１４８にて点灯されていた場合に、同ランプ６４を
消灯する。

【００２５】上記各処理後、電気制御装置６０は、ステ
ップ１５２にて切換バルブ５１の状態を切換える。ステ
ップ１５４においては、積算タイマ６２をリセットす
る。これにより、次に両電極３４，３５に対する直流電
圧の印加が開始されたとき、積算タイマ６２はあらため
て最初から計時を開始するようになる。そして、これら
各処理後、ステップ１５６にて排水バルブ２３を開くと
ともにステップ１５８にてタイマ６１をリセットスター
トして計時を開始させ、同リセットスタートしたタイマ
６１の計時が予め設定された第４所定時間Ｔ４に達する
までステップ１６０の判定処理を繰返し実行し続ける。
これにより、給水管１１の立上部１１ｂより下流に残留
している被処理水が逆流して排水管１２を通して外部に
排出され始め、酸性イオン水取出管５３内に残留してい
た酸性イオン水がイオン水生成時において負電極３５
（３４）を収容していた電極室３３（３２）に供給され
るとともに、アルカリ性イオン水取出管５４内に残留し
ていたアルカリ性イオン水がイオン水生成時において正
電極３４（３５）を収容していた電極室３２（３３）に
供給されて、電極３４，３５が洗浄される。

【００２６】上記各処理後、電気制御装置６０はプログ
ラムを再びステップ１０６以降へ進めて、イオン水の生
成を開始する。この場合、切換バルブ５１の状態は上記
ステップ１５２にてそれまでのものと切換えられている
ため、図２のステップ１２０における判定もそれまでと
逆となり、ステップ１２２又は１２４にてそれまでと異
なる電圧印加処理が実行される。そして、以後同様に、
両電極３４，３５に直流電圧が印加されている時間が累
積で第３所定時間Ｔ３に達する毎に、上記ステップ１５
４〜１６０の処理の実行により、同印加電圧の極性が切
換えられる。これによって、電極３４，３５の耐久性が
向上する。

【００２７】上述のように、上記実施形態においては、
始動スイッチ６３によりイオン水の生成の開始が指示さ
れたとき、図２のステップ１１０にて給水バルブ１５が
開かれるのに先立って、ステップ１０４にて排水バルブ
２３が開かれる。これにより、給水バルブ２１が開かれ
たとき、外部給水源から供給された水は、給水管１１を
通して電解槽３０に供給されながら、その一部が排出管
１２を通して外部に排出される。そして、その後、図３
のステップ１３０にて排水バルブ２３が閉じられて、上
記外部給水源から供給された水の全てが電解槽３０に供
給されるようになる。したがって、これによれば、イオ
ン水生成開始時に給水管１１に付加される水圧の上昇が
緩和されるため、ウォータハンマ現象の発生が抑制され
て、同水の流路における漏水及び部品破損などの発生が
防止される。

【００２８】なお、上記実施形態においては、生成スイ
ッチ６３によりイオン水の生成の開始が指示されたと
き、給水バルブ２１を開く第１所定時間Ｔ１前に排水バ
ルブ２３を開くようにしたが、このとき両バルブ２１，
２３を同時に開くようにしてもよい。

【００２９】また、上記実施形態においては、排水管１
２を給水管１１より小径に形成することによって給水バ
ルブ２１の開放時に電解槽３０に供給される被処理水の
一部のみを排出可能としたが、排水バルブ２３として可
変流量制御弁を採用することによって、同被処理水の一
部のみの排出を実行するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電解イオン水生成
装置の全体構成図である。

【図２】図１の電気制御装置（マイクロコンピュー
タ）により実行されるプログラムの前半部分を示すフロ
ーチャートである。

【図３】前記プログラムの後半部分を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１１…給水管、１２…排水管、２１…給水バルブ、２３
…排水バルブ３０…電解槽、３４，３５…電極、４０…
直流電源装置、６０…電気制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給水源から電解槽に被処理水を供給する給
水管と、該給水管に介装した給水バルブと、該給水バル
ブの下流にて前記給水管に接続した排水管と、該排水管
に介装した排水バルブを備え、イオン水生成開始時に前
記給水バルブを開放して前記電解槽に被処理水を供給す
るようにした電解イオン水生成装置において、前記電解
槽への直流電圧供給部、前記給水バルブ及び前記排水バ
ルブの電気的制御装置に、前記給水バルブがイオン水生
成開始時に開放されるとき又はそれに先立って前記排水
バルブを開放し前記電解槽に供給される被処理水の一部
を排出し、所定時間経過後に同排水バルブを閉じる排水
バルブ制御手段を設けたことを特徴とする電解イオン水
生成装置。