JP3132048U

JP3132048U - 電解水生成装置

Info

Publication number: JP3132048U
Application number: JP2007001621U
Authority: JP
Inventors: 健治藤本; 英樹藤本; 紀彦戸田
Original assignee: アクトエンジニアリング株式会社
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2017-03-13

Abstract

【課題】陰極や隔膜に付着するカルシウムやマグネシウム化合物を簡単な操作で電極の寿命を縮めることなく確実に取り除くことができる電解水生成装置を提供する。
【解決手段】隔膜４１によって隔てられた陰極室４２と陽極室４３に陰極４４と陽極４５とがそれぞれ配置された電解槽４で陰極室４２と陽極室４３にそれぞれ接続された供給流路７１から供給される水を電解し、陰極室４２に生成するアルカリイオン水と陽極室４３に生成する酸性水を陰極室４２と陽極室４３にそれぞれ接続された取り出し流路から取り出す電解水生成装置であって、供給流路７１に開閉弁１０１を設けるとともに、陰極４４や隔膜４１に付着したスケールを分解する薬剤を貯留させる薬剤タンク８と循環ポンプ９を有し両端にそれぞれ３方弁を設けた分岐流路１０を陰極室４２と陽極室４３とにそれぞれ接続されたアルカリイオン水の取り出し流路７５と酸性水の取り出し流路７４間に連結した。
【選択図】図１

Description

本考案は、水を電気分解（以下「電解」という）して、アルカリイオン水および酸性水を連続して得ることができる電解水生成装置、殊に、長期にわたって初期性能を発揮することが可能な電解水生成装置に関するものである。

従来、水を電解して、アルカリイオン水および酸性水を連続して得ることができる電解水生成装置が知られており、小型の筐体に収容した家庭用のものも市販されている。この電解水生成装置は、例えば図３に示すように、適宜小型の例えば卓上式の筐体１内に、浄化装置２、カルシウム添加器３、隔膜４１によって隔てられた陰極室４２と陽極室４３に陰極４４と陽極４５とがそれぞれ配置された電解槽４が収装されており、切換栓６を介して水道の蛇口５に接続された原水（水道水）の供給流路７１が浄化装置２の流入口２１に接続され、浄化装置２の流出口２２に接続された二股の循環流路７２の一方がカルシウム添加器３を介して電解糟３の陽極室４３に、もう一方が電解層４の陰極室４２に接続され、電解糟３の陽極室４５に酸性水の取り出し流路７４が陰極室４２にアルカリイオン水の取り出し流路７５がそれぞれ接続されている。

そして、カルシウムが添加された浄水（電解水）を電解槽４で筐体１内に配置した電源装置１３を介して家庭用電源により電解して取り出し流路７５の出口が接続された切換栓６を介してアルカリイオン水を得るとともに酸性水の取り出し流路７４の出口から酸性水を得るものである。

ところで、前記電解水生成装置においては、電解によって電解水中に含まれるカルシウムやマグネシウム化合物（以下「スケール」という)が陰極４４や隔膜４１に付着することから、長年使用していると電解電流の低下を来し良質なアルカリイオン水を得られにくくなり、使用頻度に応じて電極や電解槽を交換する必要があるという問題があった。

この問題を解決するために、従来から、電極間に通常の生成時とは逆極性の電圧を印可して電解し、電極に付着したスケールを弾き飛ばして除去する手段が採られていたが、前記従来のスケール除去手段は１０分間の電解ごとに数秒間逆電解するものであり、充分なスケール除去効果を挙げることができなかった。

そこで、例えば特開平５−４０８７号公報に提示されているように、逆電解の時間を延長したりしてスケール除去効果を図った電解水生成装置が提示されている。

ところが、頻繁に繰り返して逆電流を印可すると電極の寿命を短くすると言う副作用を生じることが判明し、また、逆電流を印可しても例えばポリエステルなどにより形成された隔膜に付着したスケールを除去することは困難であるという問題がある。

これらの問題を解決する目的で電解水循環路を封鎖してクエン酸などのスケールを分解する薬剤を生成器内で循環させる手段が例えば特開２０００−９３９６０号公報に提示されているが、この公報に提示されている手段は、逆電流を印可する電解水にクエン酸を添加するものであり、主として電解槽の隔膜に付着したスケールを除去するためのものである。また、クエン酸は浄化糟の代わりに差し替えて循環路に接続したクエン酸添加手段（別の洗浄糟）を介して行うものできわめて煩雑な作業を要することから、一般の家庭で行うのは困難で、販売店や技術サービス担当者に委ねられている。
特開平５−４０８７号公報特開２０００−９３９６０号公報

本考案は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、陰極や隔膜に付着するスケールを簡単な操作で電極の寿命を縮めることなく確実に取り除くことができる電解水生成装置を提供するものである。

前記課題を解決するためになされた本考案である電解生成装置は、隔膜によって隔てられた陰極室と陽極室に陰極と陽極とがそれぞれ配置された電解槽で前記陰極室と陽極室にそれぞれ接続された供給流路から供給される水を電解し、前記陰極室に生成するアルカリイオン水と陽極室に生成する酸性水を前記陰極室と陽極室にそれぞれ接続された取り出し流路から取り出す電解水生成装置において、前記供給流路に開閉弁を設けるとともに、前記陰極や隔膜に付着したスケールを分解する薬剤を貯留させる薬剤タンクと循環ポンプを有し両端にそれぞれ３方弁を設けた分岐流路を前記陰極室と陽極室とにそれぞれ接続されたアルカリイオン水の取り出し流路と酸性水の取り出し流路間に連結したことを特徴とする。

通常の電解水を得る電解状態では、前記供給流路に開閉弁を開けて電解水を供給流路から電解糟に供給し、前記両３方弁の分岐流路側を閉じて、電解糟に接続された両取り出し流路を開けてアルカリイオン水および酸性水を取り出す。

また、洗浄時には少なくとも通常の電解は停止し、前記供給流路に開閉弁を閉じて供給流路からの電解水の供給を遮断して、前記両３方弁の分岐流路側を開けて両供給流路を閉じ、分岐流路に接続してある薬剤タンクからの薬剤を添加した電解水（清浄水）を循環ポンプにより所定の時間にわたって電解糟の陽極室、陰極室を循環させて、或いは所定の時間だけ停滞させて陰極および隔膜に付着しているスケールを溶解除去する。

洗浄後は、前記開閉部並びに両３方弁を元の電解状態に状態に戻して洗浄液を循環させて排出した後、電解を開始すればよい。

また、本発明において、前記開閉弁および両３方弁が電磁弁により構成されるとともに、それらの開閉操作が予め設定されたソフトウェアのプログラムなどに基づいて電気的に制御される場合には電気的なスイッチを開閉するだけの簡単な操作で電解と洗浄を選択して行うことができる。

更に、本発明において使用されるスケールを溶解除去する薬剤は、一般に例えば塩酸のような酸を用いると優れた効果が期待できるが、特にクエン酸のように食品に使用可能な安全な薬剤を用いることにより、家庭でも安全に取り扱うことができる。

本考案によれば、使用により電極や隔膜に付着するスケールを確実且つ迅速に溶解除去することができるばかりか、装置も複雑でなく従来の電解水生成装置とほぼ同程度の筐体に収装することができて価格も安価に提供することができ経済的にも有利であり、従来のように電極が痛んで寿命が短くなったりすることがないばかりか、洗浄装置を外部から差込接続する等の操作も必要なく、特に電磁弁と制御装置を用いた場合には切換釦を操作するだけのきわめて簡単な操作で済むことから熟練を要さず簡単に操作することができ、加えて、スケールを除去するための薬剤としてクエン酸を用いた場合には安全であり、家庭での使用にも適している。

以下に、図面を参照して本考案を実施するための最良の形態を説明する。

図１および図は２は本考案の好ましい実施の形態を示すものであり図１は通常の電解状態を示し、図２は洗浄時を示すものであり、適宜小型の例えば卓上式の筐体１内に、主として浄化装置２、カルシウム添加器３、電解糟４、薬液タンク８、循環ポンプ９、更には、前記各機器を始めとして筐体１内に配置されている他の各種の機器を電気的に制御するための制御装置（図示せず）などが収装されている。

そして、筐体１から突出している原水（水道水）の供給流路７１が切換栓６を介して水道の蛇口５に接続されているとともに、供給流路７１のもう一端は浄化装置２の下端に配置された逆止弁（図示せず）を有する流入口２１に接続されており、前記切換栓６を切り替えて蛇口５から水道水（原水）を供給流路７１から浄化装置２へと流入させる。

浄化装置２は例えば、活性炭、中空糸膜、亜硫酸カルシウムなどの浄化材や各種のフィルターなどが充填されており、原水中に含まれるカルキ、赤錆、有機物等の不純物や臭い等を除去して浄水を作成する。尚、浄化装置２はカートリッジ式とすることにより、簡単に性状を維持させることができる。

また、前記電解糟４は、例えばポリエステルなどのような隔膜材により形成された隔膜４１によって隔てられた陰極室４２と陽極室４３に例えば少なくとも表面が白金である陰極４４と陽極４５とがそれぞれ配置された従来のものと同様であり、陰極室４２の下端に配置された電解水流入口４６に前記浄化装置２の流出口２２に電磁式の開閉弁１０１を有して連結した二股に分岐した循環流路７２の一方が連結されているとともにもう一方がカルシウム添加器３を介して陽極室４３の下端に配置された電解水流入口４７に連結されている。

更に、前記陰極室４２の上端に配置された流出口４８には電磁式の３方弁１０２を有して一端を前記筐体１から突出している切換栓６に連結したアルカリイオン水の取り出し流路７５が連結されており、前記陽極室４３の上端に配置された流出口４９には電磁式の３方弁１０３を有して一端を前記筐体１から突出している酸性水の取り出し流路７４が連結されている。

更にまた、前記３方弁１０２と３方弁１０３との間には、薬液タンク８、循環ポンプ９を有する分岐流路１０が連結されている。前記薬液タンク８内には粉状、粒状或いは固形状のクエン酸からなるスケールを分解する薬剤８１が貯留されている。

尚、図面中、符号８２は前記分岐流路１０に垂直方向に配置された薬液タンク８の下流に配置されたフィルターであり、薬液タンク８に貯留されたクエン酸からなるスケールを分解する薬剤８１の不溶物が分岐流路１０に連結された循環ポンプ９などに流出するのを防止する働きをするものであり、例えばスケールを分解する薬剤８１が塩酸のように液体である場合には設置する必要がない。また、符号１０４および１０５は分岐流路１０の両端に配置された流量調整弁である。

更に、本電解水生成装置は前記筐体１の内部に前記電解糟４、電磁式の開閉弁１０１、電磁式の３方弁１０２、１０３、循環ポンプ９などへ所定の電源を供給する電源装置１３や前記電磁式の開閉弁１０１、電磁式の３方弁１０２、１０３、循環ポンプ９を予め設定したプログラムに従って制御する制御装置１４が内蔵されており、筐体１の表面１２の一部に配置された操作盤１１に電源スイッチ１６と切替スイッチ１５などが設置されている。尚、本実施の形態を説明する図１および図２において前記電源装置１３や制御装置１４と各装置との配線については省略してある。

以上のような構成を有する本実施の形態においてアルカリイオン水または酸性水を得るには、図１に示すように、切替栓６を給水側に操作して水道の蛇口５を開け前記操作盤１１に配置した切替スイッチ１５を電解側に切り替えて電源スイッチ１６をＯＮ状態にすると、電磁式の開閉弁１０１が開状態、電磁式の３方弁１０２、１０３が分岐流路１０側を閉じ、前記水道の蛇口５から供給された水道水（原水）が供給流路７１から浄化装置２を通って浄水化し、この浄水が二股の供給流路７２の一方によりカルシウム添加器３を通って陽極室４２に、もう一方により陰極室４３へと供給され、隔膜４１を介して陽極４５と陰極４４との間で従来の電解水生成装置と同様にして所定の電解が行われる。

そして、陰極室４３において生成されるアルカリイオン水は取り出し流路７５から切替栓６を介して取り出され、陽極室４３において生成される酸性水は取り出し流路７４から取り出される。このとき、電磁式の３方弁１０２、１０３が分岐流路１０側をそれぞれ閉じているので生成されるアルカリイオン水と酸性水とが混合する心配はない。

次に、洗浄を行って陰極４４や隔膜４１の表面に付着したスケールを除去するには、前記図１に示した電解状態で前記切替スイッチ１５を洗浄側に切り替えると、前記電解槽４への電解電源がＯＦＦ状態となり（或いは必要ならば逆電流を流してもよい）、電磁式の開閉弁１０１が閉状態となって供給流路７１からの浄水（電解水）の供給を遮断し、電磁式の３方弁１０２、１０３を分岐流路１０側へ開放して供給流路７４，７５からの電解水の供給を遮断する。同時に分岐流路１０に接続してある循環ポンプ９を駆動させて前記開閉弁１０１と３方弁１０２、１０３とによって形成された閉鎖循環路の電解水を陽極室４５、カルシウム添加器３、陰極室４３、薬剤タンク８、循環ポンプ９の順に循環させて、その途中で前記薬剤タンク８内に貯留させたクエン酸からなるスケールを分解する薬剤８１を循環水に溶解させて洗浄液として陰極４４や隔膜４１に接触させて付着しているスケールを溶解除去するものである。

尚、前記洗浄液の循環時間はスケールの付着度合に委ねられるが、それぞれの電解水生成装置により使用時間によるスケールの付着量は決定されるので使用時間に応じて予め定めて自動的にスイッチが切れるようにしてもよく、また、本実施の形態では、循環する洗浄液が一定の薬液濃度になれば、或いは薬液濃度のものを用いる場合には、循環ポンプ９を停止させた状態で所定の時間放置してもよく、また、循環ポンプ９を間歇的に駆動させてもよく、この場合には循環ポンプ９の省電力化を図ることができる。

そして、所定の時間が経過してスケールの溶解除去が終了したならば、前記図１に示した電解の時と同様に電磁式の開閉弁１０１を開状態にするとともに前記電磁式の３方弁１０２、１０３を分岐流路１０側を閉状態として分岐流路１０の両端を閉じ、電解糟４の陰極室４２の流出口４８をアルカリイオン水の取り出し流路７５に、陽極室の流出口４９を酸性水の取り出し流路７４にそれぞれ連結した状態として、前記水道の蛇口５から原水（水道水）を供給して浄化装置２からアルカリ添加器３および電解層４から取り出し流路７４,７５へとそれぞれ所定の時間にわたって流出させることで清浄過程の最終時に前記電解糟４およびカルシウム添加器３および取り出し流路７４および７５の一部に残存しているクエン酸とスケール溶解液が含まれている洗浄液を洗い出して、図１に示したアルカリイオン水および酸性水の生成時（電解時）の状態に復帰させる。

以上のように、本実施の形態によれば、きわめて簡単な操作で陰極並びに隔膜に付着するスケールを除去することができることから、スケールの付着による電流効率の低下を招くことがないので、常に所定の濃度を有する良質のアルカリイオン水や酸性水を生成することができる。

尚、本実施の形態は一例を示すものであり、本発明は本実施の形態に限るものではない。また、本実施の形態では、スケールを分解する薬剤８１として無害なクエン酸を用いたため家庭でも安心して実施することが可能であるが、薬剤はクエン酸に限るものでなく、例えば塩酸など他の薬剤を用いても良い。更に、本実施の形態では開閉弁１０１および３方弁１０２、１０３を電磁式としてこれらを電気的に制御するものとしたことにより、スイッチを操作するという簡単な作業で洗浄を行うことが可能であるが開閉弁１０１および３方弁１０２、１０３を手動により切り替えてもよい。

本考案における好ましい実施の形態の電解時における正面概略配置図。図１に示した実施の形態についての洗浄時における正面概略配置図。従来例における正面概略配置図。

符号の説明

４電解糟、８薬剤タンク、９循環ポンプ、１０分岐流路、４１隔膜、４２陰極室、４３陽極室、４４陰極、４５陽極、７１供給流路、７４取り出し流路、７５取り出し流路、８１薬剤、１０１開閉弁、１０２３方向弁、１０３３方向弁

Claims

隔膜によって隔てられた陰極室と陽極室に陰極と陽極とがそれぞれ配置された電解槽で前記陰極室と陽極室にそれぞれ接続された供給流路から供給される水を電解し、前記陰極室に生成するアルカリイオン水と陽極室に生成する酸性水を前記陰極室と陽極室にそれぞれ接続された取り出し流路から取り出す電解水生成装置において、前記供給流路に開閉弁を設けるとともに、前記陰極や隔膜に付着したスケールを分解する薬剤を貯留させる薬剤タンクと循環ポンプを有し両端にそれぞれ３方弁を設けた分岐流路を前記陰極室と陽極室とにそれぞれ接続された取り出し流路間に連結したことを特徴とする電解生成装置。
前記開閉弁および両３方弁が電磁弁により構成されるとともに、それらの開閉操作が予め設定されたソフトウェアのプログラムに基づいて電気的に制御される請求項１記載の電解生成装置。
前記スケールを分解する薬剤がクエン酸である請求項１または２記載の電解生成装置。
前記スケールを分解する薬剤が塩酸である請求項１または２記載の電解生成装置。