JP3694820B2 - 非耐圧型の先止め式電解水生成装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は水道水などの原水を電解してアルカリイオン水を生成する先止め式の連続式電解水生成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
給水管から供給される原水を電解槽で電解し、生成されたアルカリ水と酸性水を利用側吐水管路と非利用側排水管路から別々に排出する連続式の電解水生成装置には利用側吐水管路に設けた蛇口の開閉でアルカリイオン水を取水する先止め式の電解水生成装置がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような先止め式の装置は、利用する水の管路の先端で取水制御ができ、また、複数の取水口を設けて選択的に開閉できるという利点があるが、取水していないときは電解槽に常に水道水の水圧がかかり、また、その状態で蛇口を閉めると装置内の水回路にウォータハンマ等の衝撃圧がかかる。このため、電解槽や配管に耐圧性が要求され、製作及びメンテナンスのコスト高がさけられなかった。
【0004】
従って、本発明の第1の目的は、先止め式の機能を有しながら、しかも非取水時は電解槽や配管に給水圧がかからない構造の非耐圧型の先止め式連続電解水生成装置を提供することにある。
【0005】
ところで、この種の電解水生成装置は使用しているうちに配管や電解槽などの水回路が汚れてくるので適宜洗浄する必要がある。しかしながら従来は効果的に洗浄するには装置の配管路を大幅に換えなければならず、作業が非常に煩雑であった。
また、従来は電解槽の上流側管路を電解酸性水で洗浄することはできず、特に、給水管路に介装したミクロフィルタの洗浄が課題となっていた。
【0006】
従って、本発明の第2の目的は、給水の管路切換えだけで電解槽上流のミクロフィルタから電解槽の下流の吐水管までが電解酸性水で自動的に洗浄される構造の前記電解水生成装置を提供することにある。
【0007】
このようなミクロフイルタの洗浄機構を備えた電解水生成装置は、洗浄時に給水の全量を電解槽の陽極室を逆流させて通水し、ミクロフイルタを通した後、電解槽の陰極室を通して排水させるため、ミクロフイルタの抵抗で電解槽の陽極室の水圧が上昇し、電解槽の陰極室と陽極室を区画している電解隔膜を破損させるおそれがある。
従って、本発明の第3の目的は、洗浄操作時に、電解槽の電解隔膜が陽極室の水圧上昇による破損から守られ、しかも洗浄給水の全量でミクロフイルタの排出口及びその下流側が洗浄される構造の前記非耐圧型の先止め式連続電解水生成装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するために、本発明の請求項1の電解水生成装置は、給水管路から供給する水を電解槽で電解し、生成されたアルカリ水と酸性水を利用側吐水管路と非利用側排水管路から各別に排出するとともに、利用側吐水管路に設けられる開閉手段で利用側電解水の吐水を制御する連続式電解水生成装置と;電解槽の前記利用側吐水管路に設けられ、利用側吐水管路の開閉手段を開閉したときの水圧変動によって作動する圧力スイッチと;利用側吐水管路の前記圧力スイッチの上流側に設けられた逆止弁と;給水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;非利用側排水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;を具備することを特徴とする。
【0009】
上記第2の目的を達成するために、本発明の請求項2の電解水生成装置は、給水管路から供給する水を電解槽で電解し、生成されたアルカリ水と酸性水を利用側吐水管路と非利用側排水管路から各別に排出するとともに、利用側吐水管路に設けられる開閉手段で利用側電解水の吐水を制御する連続式電解水生成装置と;電解槽の前記利用側吐水管路に設けられ、利用側吐水管路の開閉手段の開閉に連動してON−OFF作動する圧力スイッチと;利用側吐水管路の前記圧力スイッチ上流側に設けられた逆止弁と;給水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;非利用側排水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;電解槽の給水部に形成され、陽極室と陰極室に各別に連通する一対の独立給水口と;給水管路の前記電動開閉弁下流側に介装されたミクロフィルタと;該ミクロフィルタの下流側から二股に分岐され、前記電解槽の独立給水口に各別に接続された一対の給水支管と;一方の給水支管に介装した逆止弁の下流側から逆止弁を介してミクロフィルタの給水側に配管した洗浄用管路と;給水管路の電動開閉弁上流側から利用側吐水管路の逆止弁上流側に接続された洗浄バイパス管路と;該洗浄バイパス管路に設けられた電動開閉弁と;洗浄バイパス管路の電動開閉弁と非利用側排水管路の電動開閉弁を開き、且つ、電解槽に極性を逆転して電解電圧を印加させる電気制御装置と;を具備することを特徴とする。
前記電気制御装置は、電解槽の極性を逆転させる方式に代えて、給水側の流路切換弁と排水側の流路切換弁の各流路を切り換える方式でもよい。
【0010】
上記第3の目的を達成するために、本発明の請求項4の電解水生成装置は、前記請求項2又は3のものにおいて、さらに、ミクロフイルタの洗浄時給水管となる洗浄用管路とミクロフイルタの排出口の間に、ミクロフイルタの抵抗により洗浄給水圧が所定値を超えると洗浄給水の一部を内部フイルタ本体を通さずにミクロフイルタ排出口に流す迂回路を設けたことを特徴とする。
【0011】
好ましくは、いずれの場合も給水管路の開閉電動弁が閉じたのち、所定時間遅延して非利用側排水管路の開閉電動弁が閉じるようにする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
図1は本発明の請求項1の電解水生成装置の実施例を示すもので、この電解水生成装置1は、電解槽2の一側に水道水などの原水の給水管路3を有するとともに、電解槽2の他側に利用側吐水管路4と非利用側排水管路5を有する連続式の電解水生成装置に構成されており、給水管路3から供給された水を電解槽2でアルカリイオン水と酸性水に電解し、生成されたアルカリイオン水を利用側吐水管路4から取水するとともに、酸性水を非利用側排水管路5からドレン等へ排水するようになっている。
このため電解槽2は、図を省略したが、対向配設した陽電極と陰電極間を電解隔膜で陽極室と陰極室に仕切った有隔膜電解槽を構成されている。
【0013】
また、この電解水生成装置1は、電解槽2の下流側の利用側吐水管路4に蛇口水栓などの開閉手段6が取付けられ、この開閉手段6によって取水を制御する、
いわゆる先止め式の連続式電解水生成装置に構成されている。
【0014】
本発明は上記の先止め式の連続式電解水生成装置において、利用側吐水管路4の開閉手段6の上流側に逆止弁7を介装するとともに、この逆止弁7とその先の前記開閉手段6の間の吐水管路に圧力スイッチ8を設けてある。
この圧力スイッチ8は開閉手段6の開閉によって生ずる水圧変動でON−OFF信号を発信するもので、図の実施例では開閉手段6で吐水管路4を閉じると逆止弁7と開閉手段6間の水圧上昇によりON信号を発信し、開閉手段6を開くとOFF信号を発信するようになっている。
【0015】
他方、給水管路3に前記圧力スイッチ8のON信号で閉じ、OFF信号で開く電磁弁などの電動開閉弁9が設けられているとともに、非利用側排水管路5にも前記圧力スイッチ8のON信号で閉じ、OFF信号で開く電磁弁などの電動開閉弁10が設けられている。
【0016】
給水管路3の電動開閉弁9と非利用側排水管路5の電動開閉弁10は圧力スイッチ8のON信号で同時に閉じるようにしてもよいが、好ましくは図のように非利用側排水管路5の電動開閉弁10への信号は遅延タイマ11を介して送り、電動開閉弁10が給水管路3の電動開閉弁9よりも若干遅れて閉じるようにする。
【0017】
尚、図の実施例は、給水管3に浄水器12とミクロフィルタ13を管路を介して直列に介装してある。
また、図の実施例の電解槽2は陽極室と陰極室に各別に連通する一対の独立給水口14、15を有する電解槽を使用しており、このためミクロフィルタ13の下流側給水管路を二股の給水支管3a、3bに分岐し、各々の給水支管3a、3bを電解槽2の一対の独立給水口14、15に接続している。
【0018】
また、図の実施例の電解槽2は電極の極性を所定時間毎に交互に逆転させて電解を行う逆電式電解槽を使用している。このため、給水支管3a、3bの相互間に給水側の流路切換弁16を介装するとともに、利用側吐水管路4と非利用側排水管路5の相互間に排水側の流路切換弁17を介装し、電解水生成の電解電圧の逆転と連動して流路切換弁16、17の流路を切り換えることにより、電解槽2の電極室の極性が逆転しても、各電極室に対する給水側及び吐水側の水回路自体に影響がないようにしてある。
【0019】
かくして、図1の実施例では、利用側吐水管4の開閉手段を開くと給水管路3と非利用側排水管路5の各々の電動開閉弁9、10が開き、減圧弁18を通して給水管3から供給された原水は、浄水器12、ミクロフィルタ13で浄化され給水支管3a、3bを通して電解槽2の各々の給水口14、15から電解槽2の各電極室に各別に導入され、電解槽2の電極への電圧印加によってアルカリ水と酸性水に電解される。そして、電解生成されたアルカリ水は利用側吐水管路4から取水され、酸性水は非利用側排水管路5からドレン等へ排水される。このときの電解槽2の電解電圧のON、OFFは利用側吐水管路4の圧力スイッチのOFF、ON信号で制御するようにしてもよい。
【0020】
図1の状態で所定時間電解した後、電解槽2の電極極性が逆転すると、流路切換弁16、17がモータ19によって図2のように切換えられる。
【0021】
利用側吐水管路4の開閉手段6を閉じると、開閉手段6と逆止弁7間の水圧上昇により圧力スイッチ8がON作動し、このON信号で給水管路3が閉じるため装置の水回路に給水圧がかからなくなる。
図の実施例では圧力スイッチ8のON信号で非利用側排水管路5の電動開閉弁10も閉じるので装置内の水回路は一定水量を保持した状態で次の電解開始に備えられる。
【0022】
遅延タイマ11によって、非利用側排水管路5の電動開閉弁10を給水管路3の電動開閉弁9よりも遅れて閉じるようにした場合は、開閉手段6を閉じたときのウォータハンマが吸収され、圧力の影響が一層効果的に取り除かれることになる。
【0023】
図3乃至図6は本発明の請求項2、3の装置の実施例を示すもので、この電解水生成装置は前記図1、図2の実施例の構造を備えた上で、さらに、電解水生成を停止しているときに、ミクロフィルタ13を含む装置内の水回路を電解酸性水で洗浄することができるようにしたものである。従って、図1と同一の参照番号は同一の部材を示し、同じ機能を有している。
【0024】
すなわち、本発明の図3の装置は、前記と同様に利用側吐水管路4に逆止弁7と圧力スイッチ8を有し、給水管路3と非利用側排水管路5に圧力スイッチ8の信号で作動する電動開閉弁9、10を備えている点は図1と同様である。
また、電解槽2の給水部に、陽極室、陰極室に各別に連通する一対の独立給水口14、15を設けた電解槽を使用し、ミクロフィルタ13の下流側の給水管路3から二股に分岐した給水支管3a、3bを電解槽2の一対の独立給水口14、15に接続した構成も図1の装置と同じである。但し、これらの構成は、請求項1の発明に対応する図1の装置においては必ずしも必須のものではないが、請求項2及び請求項3の発明に対応する図3乃至図8の装置においては必須の構成になっている。
【0025】
図3の装置は上記の構成に加えて、一方の給水支管3bの流路切換弁16上流側に逆止弁20を介装するとともに、この逆止弁20と流路切換弁16の間の給水支管3bからミクロフィルタ13上流側の給水管路に逆止弁21を介装した洗浄用管路22を接続してある。
【0026】
さらに、給水管路3の電動開閉弁9の上流側から利用側吐水管路4の前記逆止弁7と流路切換弁17の間の管路に洗浄バイパス管路23が接続されており、この洗浄バイパス管路23に電磁弁などの電動弁24が設けられている。この電動弁24は給水管路3の給水を利用側吐水管路4側へ選択的に開くために使用されるものであるから、電動開閉弁に限らず、給水管路3からの分岐部に設けた三方弁(図示せず)で代用することもできる。
【0027】
洗浄バイパス管路23の電動弁24はタイマなどの別の洗浄スイッチ25を含む電気制御装置からの信号で開くようになっており、また、この信号は、同様に非利用側排水管路5の電動開閉弁10を開くとともに、図5、図6に示すように、電解槽2の極性を逆転して電解電圧を印加する洗浄電解信号として電解槽2の電気制御部26に送られるようになっている。但し、洗浄スイッチ25を含む電気制御装置の信号は、前記のように電解槽2の極性を逆転して電解電圧を印加するのに代えて、図7、図8のように、電解槽2の給水支管3a、3bの流路切換弁16及び、利用側吐水管路4と非利用側排水管路5の流路切換弁17の各流路を切り換えるための信号として、これら流路切換弁16、17の駆動モータ19に送り、モータ19を制御するようにしても良い。
この洗浄スイッチ25は手動でももちろんよいが、24時間タイマ等を使用し、深夜などの電解水を使用しないときに、洗浄スイッチ25が自動的にONするようにするのが望ましい。
【0028】
次に、図3の装置の作用について図3乃至図6に沿って説明する。
図3は電解によりアルカリ水を生成し、使用している状態の水の流れを示しており、給水管路3から供給される原水は浄水器12、ミクロフィルタ13で浄化された後、電解槽2でアルカリ水と酸性水に電解され、アルカリ水は利用側吐水管路4から取水され、酸性水は非利用側排水管路5からドレンへ排水される。
電解槽2の電極極性が逆転されると、図4のように電解槽2の上流側(給水支管3a、3b)の流路切換弁16と電解槽2の下流側流路切換弁17の各々の流路が切換わり、引き続き利用側吐水管路4からアルカリ水が取水され、非利用側排水管路5から酸性水が排水される。
【0029】
図3、図4の状態で、利用側吐水管路4の開閉手段6を閉じると、圧力スイッチ8が作動し給水管路3の電動開閉弁9が閉じるとともに、これと連動して、(好ましくは若干の遅れをもって)非利用側排水管路5の電動開閉弁10が閉じる。これらの動作は図1、図2の装置と実質的に同じである。
【0030】
次に、図3、図4の状態で利用側吐水管路4の開閉手段6が閉じられているときに、洗浄スイッチ25がONすると、洗浄スイッチ25からの信号で洗浄バイパス管路23の電動弁24と非利用側排水管路5の電動開閉弁10が開くとともに、電解槽2の電極極性を逆転して電解電圧が印加され、水の流れと電解槽2の極性はそれぞれ図5、図6の状態に変る。
その結果、図5、図6のように洗浄バイパス管路23から利用側吐水管路4に供給された水は、極性が逆転された電解槽2の陽極室を逆流しながら電解されることにより酸性水に生成され、給水支管3bから洗浄用管路22を通してミクロフィルタ13の給水側に供給され、ミクロフィルタ13を通過した後、給水支管3aを通して電解槽2の陰極室を流れ、非利用側排水管路5から排水される。
また、電解槽2の極性を逆転させる代わりに、流路切換弁16、17の流路を切り換えると、図7、図8のように、洗浄バイパス管路23から利用側吐水管路4に供給された水は、電解槽2の陽極室を逆流しながら電解されることにより酸性水に生成され、給水支管3bから洗浄用管路22を通してミクロフィルタ13の給水側に供給され、ミクロフィルタ13を通過した後、給水支管3aを通して電解槽2の陰極室を流れ、非利用側排水管路5から排水される。
すなわち、洗浄スイッチ25の投入により上記の一連の洗浄水回路が開閉されるとともに、洗浄電解によって生成された殺菌性のある酸性水が洗浄水回路を流れることにより、効率のよい洗浄がなされる。
尚、洗浄に際し、洗浄用酸性水が上記洗浄水回路をゆっくり流れるようにするため、洗浄バイパス管路23と非利用側排水管路5にオリフイスなどの絞り弁27a、27bを設けてもよい。
【0031】
ところで、図5乃至図8のように、洗浄時に洗浄バイパス23を介して洗浄用給水を電解槽2の陽極室及び給水支管3bを逆流させ、洗浄用管路22からミクロフイルタ13のフイルタ本体を通過させ、さらに、給水支管3a及び電解槽2の陰極室を通して排水するようにすると、洗浄時に給水の全量が電解槽2の陽極室を逆流してミクロフイルタ13内のフイルタ本体の抵抗を受けるため、電解槽2の陽極室側の水圧がアンバランスに上昇し、このため電解槽2内の電解隔膜が破損するおそれがある。
【0032】
そこで、図9の実施例はこの課題を解決するために、ミクロフイルタ13の洗浄時給水管となる洗浄用管路22とミクロフイルタ13の排出口33の間に、ミクロフイルタ13の抵抗により洗浄給水圧が所定値を超えると洗浄給水の一部を内部フイルタ本体34を通さずにミクロフイルタ排出口33に通水させる迂回路35を設けてある。
【0033】
そして、図9の実施例は前記迂回路35を形成するために、洗浄用管路22からミクロフイルタ13の補助給水口36へ通水路37を設けるとともに、ミクロフイルタ13内の補助給水口36と排水口33の間にフイルタ本体34を経由しない通路又はスペース38を設け、さらに、前記通水路37に所定のばね圧のばる39によって付勢させた逆止弁40を介装してある。
【0034】
かくして、図9の実施例は、洗浄時に、ミクロフイルタ13のフイルタ本体34の抵抗によって電解槽2の陽極室の水圧が所定の圧力を超えると、洗浄用管路22の洗浄水の一部がフイルタ本体34を通らずに迂回路35を介してミクロフイルタ排出口33へ流れ、これにより、陽極室の水圧を吸収するようになっている。
【0035】
圧力スイッチ8はいかなる構造のものでもよいが、好ましくは、圧力検出位置を調整し、スイッチがONになるときの圧力を調整することができる構造のものが望ましい。
図7は圧力スイッチ8の一例を示すもので、水が通るケーシング28内を、スプリング29によって支持されたダイアフラム30で上下に仕切り、ダイアフラム30と一体のマグネット31をリードスイッチ32等で検出するものであるが、リードスイッチ32の位置を図の上下に調整することでスイッチONになる圧力を調整することができる。
【0036】
尚、図1乃至図9の装置において、圧力スイッチ8のON信号で電動開閉弁9、10を閉状態に維持するには開閉手段6と逆止弁7に所定の水圧が保持されている必要がある。図1乃至図9の装置においては、給水管路3の電動開閉弁9又は洗浄バイパス管路24を所定時間開くことによってこの水圧保持が達成される。
【0037】
【効果】
本発明の連続式電解水生成装置は、利用側吐水管路の先止め開閉手段を閉じた時に装置の水回路に給水管路からの給水圧がかからないので、先止め式の利点を享有しながら、電解槽や水の回路を耐圧式にする必要がなくなる。すなわち、先止め式で非耐圧構造にできるので製造及びメンテナンスを大幅にコストダウンした先止め式の電解水生成装置を得ることができる。
【0038】
ウォータハンマ等の衝撃圧を効果的に吸収することができるので損傷を少なくし、寿命の長期化がはかれる。
【0039】
簡単な流路切換えでミクロフィルタを含む洗浄水回路が開成されるとともに、電解酸性水で洗浄水回路を洗うのできわめて効率のよい洗浄効果が得られる。
【0040】
洗浄時に給水の全量を洗浄水として供給した場合でも、ミクロフイルタの抵抗による圧力上昇分は洗浄水の迂回路によって吸収されるので電解槽の隔膜が過度の水圧で破損することがなくなる。しかも、ミクロフイルタの排出口及びその下流側の管路は酸性洗浄水の全量で洗われるから、洗浄効果に影響はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例による連続式電解水生成装置の概略構成図
【図2】 電極々性及び流路を切換えたときの図1相当図
【図3】 本発明の他の実施例による連続式電解水生成装置の概略構成図
【図4】 電極々性及び流路を切換えたときの図3相当図
【図5】 図3の状態での洗浄作動図
【図6】 図4の状態での洗浄作動図
【図7】 図3の状態での他の洗浄作動図
【図8】 図4の状態での他の洗浄作動図
【図9】 本発明の他の実施例による連続式電解水生成装置の洗浄作動図
【図10】 圧力スイッチの一実施例を示す縦断面図
【符号の説明】
1…連続式電解水生成装置
2…電解槽
3…給水管路
3a、3b…給水支管
4…利用側吐水管路
5…非利用側排水管路
6…開閉手段
7…逆止弁
8…圧力スイッチ
9、10、24…電動開閉弁
11…遅延タイマ
12…浄水器
13…ミクロフィルタ
14、15…給水口
16、17…流路切換弁
19…モータ
20、21…逆止弁
22…洗浄用管路
23…洗浄バイパス管路
25…洗浄スイッチ
26…電気制御部
27a、27b…絞り弁
28…圧力スイッチケーシング
29…スプリング
30…ダイアフラム
31…マグネット
32…リードスイッチ
33…ミクロフイルタ排出口
34…フイルタ本体
35…迂回路
36…補助給水口
37…通水路
38…通路
39…ばね
40…逆止弁
【発明の属する技術分野】
本発明は水道水などの原水を電解してアルカリイオン水を生成する先止め式の連続式電解水生成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
給水管から供給される原水を電解槽で電解し、生成されたアルカリ水と酸性水を利用側吐水管路と非利用側排水管路から別々に排出する連続式の電解水生成装置には利用側吐水管路に設けた蛇口の開閉でアルカリイオン水を取水する先止め式の電解水生成装置がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような先止め式の装置は、利用する水の管路の先端で取水制御ができ、また、複数の取水口を設けて選択的に開閉できるという利点があるが、取水していないときは電解槽に常に水道水の水圧がかかり、また、その状態で蛇口を閉めると装置内の水回路にウォータハンマ等の衝撃圧がかかる。このため、電解槽や配管に耐圧性が要求され、製作及びメンテナンスのコスト高がさけられなかった。
【0004】
従って、本発明の第1の目的は、先止め式の機能を有しながら、しかも非取水時は電解槽や配管に給水圧がかからない構造の非耐圧型の先止め式連続電解水生成装置を提供することにある。
【0005】
ところで、この種の電解水生成装置は使用しているうちに配管や電解槽などの水回路が汚れてくるので適宜洗浄する必要がある。しかしながら従来は効果的に洗浄するには装置の配管路を大幅に換えなければならず、作業が非常に煩雑であった。
また、従来は電解槽の上流側管路を電解酸性水で洗浄することはできず、特に、給水管路に介装したミクロフィルタの洗浄が課題となっていた。
【0006】
従って、本発明の第2の目的は、給水の管路切換えだけで電解槽上流のミクロフィルタから電解槽の下流の吐水管までが電解酸性水で自動的に洗浄される構造の前記電解水生成装置を提供することにある。
【0007】
このようなミクロフイルタの洗浄機構を備えた電解水生成装置は、洗浄時に給水の全量を電解槽の陽極室を逆流させて通水し、ミクロフイルタを通した後、電解槽の陰極室を通して排水させるため、ミクロフイルタの抵抗で電解槽の陽極室の水圧が上昇し、電解槽の陰極室と陽極室を区画している電解隔膜を破損させるおそれがある。
従って、本発明の第3の目的は、洗浄操作時に、電解槽の電解隔膜が陽極室の水圧上昇による破損から守られ、しかも洗浄給水の全量でミクロフイルタの排出口及びその下流側が洗浄される構造の前記非耐圧型の先止め式連続電解水生成装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するために、本発明の請求項1の電解水生成装置は、給水管路から供給する水を電解槽で電解し、生成されたアルカリ水と酸性水を利用側吐水管路と非利用側排水管路から各別に排出するとともに、利用側吐水管路に設けられる開閉手段で利用側電解水の吐水を制御する連続式電解水生成装置と;電解槽の前記利用側吐水管路に設けられ、利用側吐水管路の開閉手段を開閉したときの水圧変動によって作動する圧力スイッチと;利用側吐水管路の前記圧力スイッチの上流側に設けられた逆止弁と;給水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;非利用側排水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;を具備することを特徴とする。
【0009】
上記第2の目的を達成するために、本発明の請求項2の電解水生成装置は、給水管路から供給する水を電解槽で電解し、生成されたアルカリ水と酸性水を利用側吐水管路と非利用側排水管路から各別に排出するとともに、利用側吐水管路に設けられる開閉手段で利用側電解水の吐水を制御する連続式電解水生成装置と;電解槽の前記利用側吐水管路に設けられ、利用側吐水管路の開閉手段の開閉に連動してON−OFF作動する圧力スイッチと;利用側吐水管路の前記圧力スイッチ上流側に設けられた逆止弁と;給水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;非利用側排水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;電解槽の給水部に形成され、陽極室と陰極室に各別に連通する一対の独立給水口と;給水管路の前記電動開閉弁下流側に介装されたミクロフィルタと;該ミクロフィルタの下流側から二股に分岐され、前記電解槽の独立給水口に各別に接続された一対の給水支管と;一方の給水支管に介装した逆止弁の下流側から逆止弁を介してミクロフィルタの給水側に配管した洗浄用管路と;給水管路の電動開閉弁上流側から利用側吐水管路の逆止弁上流側に接続された洗浄バイパス管路と;該洗浄バイパス管路に設けられた電動開閉弁と;洗浄バイパス管路の電動開閉弁と非利用側排水管路の電動開閉弁を開き、且つ、電解槽に極性を逆転して電解電圧を印加させる電気制御装置と;を具備することを特徴とする。
前記電気制御装置は、電解槽の極性を逆転させる方式に代えて、給水側の流路切換弁と排水側の流路切換弁の各流路を切り換える方式でもよい。
【0010】
上記第3の目的を達成するために、本発明の請求項4の電解水生成装置は、前記請求項2又は3のものにおいて、さらに、ミクロフイルタの洗浄時給水管となる洗浄用管路とミクロフイルタの排出口の間に、ミクロフイルタの抵抗により洗浄給水圧が所定値を超えると洗浄給水の一部を内部フイルタ本体を通さずにミクロフイルタ排出口に流す迂回路を設けたことを特徴とする。
【0011】
好ましくは、いずれの場合も給水管路の開閉電動弁が閉じたのち、所定時間遅延して非利用側排水管路の開閉電動弁が閉じるようにする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
図1は本発明の請求項1の電解水生成装置の実施例を示すもので、この電解水生成装置1は、電解槽2の一側に水道水などの原水の給水管路3を有するとともに、電解槽2の他側に利用側吐水管路4と非利用側排水管路5を有する連続式の電解水生成装置に構成されており、給水管路3から供給された水を電解槽2でアルカリイオン水と酸性水に電解し、生成されたアルカリイオン水を利用側吐水管路4から取水するとともに、酸性水を非利用側排水管路5からドレン等へ排水するようになっている。
このため電解槽2は、図を省略したが、対向配設した陽電極と陰電極間を電解隔膜で陽極室と陰極室に仕切った有隔膜電解槽を構成されている。
【0013】
また、この電解水生成装置1は、電解槽2の下流側の利用側吐水管路4に蛇口水栓などの開閉手段6が取付けられ、この開閉手段6によって取水を制御する、
いわゆる先止め式の連続式電解水生成装置に構成されている。
【0014】
本発明は上記の先止め式の連続式電解水生成装置において、利用側吐水管路4の開閉手段6の上流側に逆止弁7を介装するとともに、この逆止弁7とその先の前記開閉手段6の間の吐水管路に圧力スイッチ8を設けてある。
この圧力スイッチ8は開閉手段6の開閉によって生ずる水圧変動でON−OFF信号を発信するもので、図の実施例では開閉手段6で吐水管路4を閉じると逆止弁7と開閉手段6間の水圧上昇によりON信号を発信し、開閉手段6を開くとOFF信号を発信するようになっている。
【0015】
他方、給水管路3に前記圧力スイッチ8のON信号で閉じ、OFF信号で開く電磁弁などの電動開閉弁9が設けられているとともに、非利用側排水管路5にも前記圧力スイッチ8のON信号で閉じ、OFF信号で開く電磁弁などの電動開閉弁10が設けられている。
【0016】
給水管路3の電動開閉弁9と非利用側排水管路5の電動開閉弁10は圧力スイッチ8のON信号で同時に閉じるようにしてもよいが、好ましくは図のように非利用側排水管路5の電動開閉弁10への信号は遅延タイマ11を介して送り、電動開閉弁10が給水管路3の電動開閉弁9よりも若干遅れて閉じるようにする。
【0017】
尚、図の実施例は、給水管3に浄水器12とミクロフィルタ13を管路を介して直列に介装してある。
また、図の実施例の電解槽2は陽極室と陰極室に各別に連通する一対の独立給水口14、15を有する電解槽を使用しており、このためミクロフィルタ13の下流側給水管路を二股の給水支管3a、3bに分岐し、各々の給水支管3a、3bを電解槽2の一対の独立給水口14、15に接続している。
【0018】
また、図の実施例の電解槽2は電極の極性を所定時間毎に交互に逆転させて電解を行う逆電式電解槽を使用している。このため、給水支管3a、3bの相互間に給水側の流路切換弁16を介装するとともに、利用側吐水管路4と非利用側排水管路5の相互間に排水側の流路切換弁17を介装し、電解水生成の電解電圧の逆転と連動して流路切換弁16、17の流路を切り換えることにより、電解槽2の電極室の極性が逆転しても、各電極室に対する給水側及び吐水側の水回路自体に影響がないようにしてある。
【0019】
かくして、図1の実施例では、利用側吐水管4の開閉手段を開くと給水管路3と非利用側排水管路5の各々の電動開閉弁9、10が開き、減圧弁18を通して給水管3から供給された原水は、浄水器12、ミクロフィルタ13で浄化され給水支管3a、3bを通して電解槽2の各々の給水口14、15から電解槽2の各電極室に各別に導入され、電解槽2の電極への電圧印加によってアルカリ水と酸性水に電解される。そして、電解生成されたアルカリ水は利用側吐水管路4から取水され、酸性水は非利用側排水管路5からドレン等へ排水される。このときの電解槽2の電解電圧のON、OFFは利用側吐水管路4の圧力スイッチのOFF、ON信号で制御するようにしてもよい。
【0020】
図1の状態で所定時間電解した後、電解槽2の電極極性が逆転すると、流路切換弁16、17がモータ19によって図2のように切換えられる。
【0021】
利用側吐水管路4の開閉手段6を閉じると、開閉手段6と逆止弁7間の水圧上昇により圧力スイッチ8がON作動し、このON信号で給水管路3が閉じるため装置の水回路に給水圧がかからなくなる。
図の実施例では圧力スイッチ8のON信号で非利用側排水管路5の電動開閉弁10も閉じるので装置内の水回路は一定水量を保持した状態で次の電解開始に備えられる。
【0022】
遅延タイマ11によって、非利用側排水管路5の電動開閉弁10を給水管路3の電動開閉弁9よりも遅れて閉じるようにした場合は、開閉手段6を閉じたときのウォータハンマが吸収され、圧力の影響が一層効果的に取り除かれることになる。
【0023】
図3乃至図6は本発明の請求項2、3の装置の実施例を示すもので、この電解水生成装置は前記図1、図2の実施例の構造を備えた上で、さらに、電解水生成を停止しているときに、ミクロフィルタ13を含む装置内の水回路を電解酸性水で洗浄することができるようにしたものである。従って、図1と同一の参照番号は同一の部材を示し、同じ機能を有している。
【0024】
すなわち、本発明の図3の装置は、前記と同様に利用側吐水管路4に逆止弁7と圧力スイッチ8を有し、給水管路3と非利用側排水管路5に圧力スイッチ8の信号で作動する電動開閉弁9、10を備えている点は図1と同様である。
また、電解槽2の給水部に、陽極室、陰極室に各別に連通する一対の独立給水口14、15を設けた電解槽を使用し、ミクロフィルタ13の下流側の給水管路3から二股に分岐した給水支管3a、3bを電解槽2の一対の独立給水口14、15に接続した構成も図1の装置と同じである。但し、これらの構成は、請求項1の発明に対応する図1の装置においては必ずしも必須のものではないが、請求項2及び請求項3の発明に対応する図3乃至図8の装置においては必須の構成になっている。
【0025】
図3の装置は上記の構成に加えて、一方の給水支管3bの流路切換弁16上流側に逆止弁20を介装するとともに、この逆止弁20と流路切換弁16の間の給水支管3bからミクロフィルタ13上流側の給水管路に逆止弁21を介装した洗浄用管路22を接続してある。
【0026】
さらに、給水管路3の電動開閉弁9の上流側から利用側吐水管路4の前記逆止弁7と流路切換弁17の間の管路に洗浄バイパス管路23が接続されており、この洗浄バイパス管路23に電磁弁などの電動弁24が設けられている。この電動弁24は給水管路3の給水を利用側吐水管路4側へ選択的に開くために使用されるものであるから、電動開閉弁に限らず、給水管路3からの分岐部に設けた三方弁(図示せず)で代用することもできる。
【0027】
洗浄バイパス管路23の電動弁24はタイマなどの別の洗浄スイッチ25を含む電気制御装置からの信号で開くようになっており、また、この信号は、同様に非利用側排水管路5の電動開閉弁10を開くとともに、図5、図6に示すように、電解槽2の極性を逆転して電解電圧を印加する洗浄電解信号として電解槽2の電気制御部26に送られるようになっている。但し、洗浄スイッチ25を含む電気制御装置の信号は、前記のように電解槽2の極性を逆転して電解電圧を印加するのに代えて、図7、図8のように、電解槽2の給水支管3a、3bの流路切換弁16及び、利用側吐水管路4と非利用側排水管路5の流路切換弁17の各流路を切り換えるための信号として、これら流路切換弁16、17の駆動モータ19に送り、モータ19を制御するようにしても良い。
この洗浄スイッチ25は手動でももちろんよいが、24時間タイマ等を使用し、深夜などの電解水を使用しないときに、洗浄スイッチ25が自動的にONするようにするのが望ましい。
【0028】
次に、図3の装置の作用について図3乃至図6に沿って説明する。
図3は電解によりアルカリ水を生成し、使用している状態の水の流れを示しており、給水管路3から供給される原水は浄水器12、ミクロフィルタ13で浄化された後、電解槽2でアルカリ水と酸性水に電解され、アルカリ水は利用側吐水管路4から取水され、酸性水は非利用側排水管路5からドレンへ排水される。
電解槽2の電極極性が逆転されると、図4のように電解槽2の上流側(給水支管3a、3b)の流路切換弁16と電解槽2の下流側流路切換弁17の各々の流路が切換わり、引き続き利用側吐水管路4からアルカリ水が取水され、非利用側排水管路5から酸性水が排水される。
【0029】
図3、図4の状態で、利用側吐水管路4の開閉手段6を閉じると、圧力スイッチ8が作動し給水管路3の電動開閉弁9が閉じるとともに、これと連動して、(好ましくは若干の遅れをもって)非利用側排水管路5の電動開閉弁10が閉じる。これらの動作は図1、図2の装置と実質的に同じである。
【0030】
次に、図3、図4の状態で利用側吐水管路4の開閉手段6が閉じられているときに、洗浄スイッチ25がONすると、洗浄スイッチ25からの信号で洗浄バイパス管路23の電動弁24と非利用側排水管路5の電動開閉弁10が開くとともに、電解槽2の電極極性を逆転して電解電圧が印加され、水の流れと電解槽2の極性はそれぞれ図5、図6の状態に変る。
その結果、図5、図6のように洗浄バイパス管路23から利用側吐水管路4に供給された水は、極性が逆転された電解槽2の陽極室を逆流しながら電解されることにより酸性水に生成され、給水支管3bから洗浄用管路22を通してミクロフィルタ13の給水側に供給され、ミクロフィルタ13を通過した後、給水支管3aを通して電解槽2の陰極室を流れ、非利用側排水管路5から排水される。
また、電解槽2の極性を逆転させる代わりに、流路切換弁16、17の流路を切り換えると、図7、図8のように、洗浄バイパス管路23から利用側吐水管路4に供給された水は、電解槽2の陽極室を逆流しながら電解されることにより酸性水に生成され、給水支管3bから洗浄用管路22を通してミクロフィルタ13の給水側に供給され、ミクロフィルタ13を通過した後、給水支管3aを通して電解槽2の陰極室を流れ、非利用側排水管路5から排水される。
すなわち、洗浄スイッチ25の投入により上記の一連の洗浄水回路が開閉されるとともに、洗浄電解によって生成された殺菌性のある酸性水が洗浄水回路を流れることにより、効率のよい洗浄がなされる。
尚、洗浄に際し、洗浄用酸性水が上記洗浄水回路をゆっくり流れるようにするため、洗浄バイパス管路23と非利用側排水管路5にオリフイスなどの絞り弁27a、27bを設けてもよい。
【0031】
ところで、図5乃至図8のように、洗浄時に洗浄バイパス23を介して洗浄用給水を電解槽2の陽極室及び給水支管3bを逆流させ、洗浄用管路22からミクロフイルタ13のフイルタ本体を通過させ、さらに、給水支管3a及び電解槽2の陰極室を通して排水するようにすると、洗浄時に給水の全量が電解槽2の陽極室を逆流してミクロフイルタ13内のフイルタ本体の抵抗を受けるため、電解槽2の陽極室側の水圧がアンバランスに上昇し、このため電解槽2内の電解隔膜が破損するおそれがある。
【0032】
そこで、図9の実施例はこの課題を解決するために、ミクロフイルタ13の洗浄時給水管となる洗浄用管路22とミクロフイルタ13の排出口33の間に、ミクロフイルタ13の抵抗により洗浄給水圧が所定値を超えると洗浄給水の一部を内部フイルタ本体34を通さずにミクロフイルタ排出口33に通水させる迂回路35を設けてある。
【0033】
そして、図9の実施例は前記迂回路35を形成するために、洗浄用管路22からミクロフイルタ13の補助給水口36へ通水路37を設けるとともに、ミクロフイルタ13内の補助給水口36と排水口33の間にフイルタ本体34を経由しない通路又はスペース38を設け、さらに、前記通水路37に所定のばね圧のばる39によって付勢させた逆止弁40を介装してある。
【0034】
かくして、図9の実施例は、洗浄時に、ミクロフイルタ13のフイルタ本体34の抵抗によって電解槽2の陽極室の水圧が所定の圧力を超えると、洗浄用管路22の洗浄水の一部がフイルタ本体34を通らずに迂回路35を介してミクロフイルタ排出口33へ流れ、これにより、陽極室の水圧を吸収するようになっている。
【0035】
圧力スイッチ8はいかなる構造のものでもよいが、好ましくは、圧力検出位置を調整し、スイッチがONになるときの圧力を調整することができる構造のものが望ましい。
図7は圧力スイッチ8の一例を示すもので、水が通るケーシング28内を、スプリング29によって支持されたダイアフラム30で上下に仕切り、ダイアフラム30と一体のマグネット31をリードスイッチ32等で検出するものであるが、リードスイッチ32の位置を図の上下に調整することでスイッチONになる圧力を調整することができる。
【0036】
尚、図1乃至図9の装置において、圧力スイッチ8のON信号で電動開閉弁9、10を閉状態に維持するには開閉手段6と逆止弁7に所定の水圧が保持されている必要がある。図1乃至図9の装置においては、給水管路3の電動開閉弁9又は洗浄バイパス管路24を所定時間開くことによってこの水圧保持が達成される。
【0037】
【効果】
本発明の連続式電解水生成装置は、利用側吐水管路の先止め開閉手段を閉じた時に装置の水回路に給水管路からの給水圧がかからないので、先止め式の利点を享有しながら、電解槽や水の回路を耐圧式にする必要がなくなる。すなわち、先止め式で非耐圧構造にできるので製造及びメンテナンスを大幅にコストダウンした先止め式の電解水生成装置を得ることができる。
【0038】
ウォータハンマ等の衝撃圧を効果的に吸収することができるので損傷を少なくし、寿命の長期化がはかれる。
【0039】
簡単な流路切換えでミクロフィルタを含む洗浄水回路が開成されるとともに、電解酸性水で洗浄水回路を洗うのできわめて効率のよい洗浄効果が得られる。
【0040】
洗浄時に給水の全量を洗浄水として供給した場合でも、ミクロフイルタの抵抗による圧力上昇分は洗浄水の迂回路によって吸収されるので電解槽の隔膜が過度の水圧で破損することがなくなる。しかも、ミクロフイルタの排出口及びその下流側の管路は酸性洗浄水の全量で洗われるから、洗浄効果に影響はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例による連続式電解水生成装置の概略構成図
【図2】 電極々性及び流路を切換えたときの図1相当図
【図3】 本発明の他の実施例による連続式電解水生成装置の概略構成図
【図4】 電極々性及び流路を切換えたときの図3相当図
【図5】 図3の状態での洗浄作動図
【図6】 図4の状態での洗浄作動図
【図7】 図3の状態での他の洗浄作動図
【図8】 図4の状態での他の洗浄作動図
【図9】 本発明の他の実施例による連続式電解水生成装置の洗浄作動図
【図10】 圧力スイッチの一実施例を示す縦断面図
【符号の説明】
1…連続式電解水生成装置
2…電解槽
3…給水管路
3a、3b…給水支管
4…利用側吐水管路
5…非利用側排水管路
6…開閉手段
7…逆止弁
8…圧力スイッチ
9、10、24…電動開閉弁
11…遅延タイマ
12…浄水器
13…ミクロフィルタ
14、15…給水口
16、17…流路切換弁
19…モータ
20、21…逆止弁
22…洗浄用管路
23…洗浄バイパス管路
25…洗浄スイッチ
26…電気制御部
27a、27b…絞り弁
28…圧力スイッチケーシング
29…スプリング
30…ダイアフラム
31…マグネット
32…リードスイッチ
33…ミクロフイルタ排出口
34…フイルタ本体
35…迂回路
36…補助給水口
37…通水路
38…通路
39…ばね
40…逆止弁
Claims (5)
- 給水管路から供給する水を電解槽で電解し、生成されたアルカリ水と酸性水を利用側吐水管路と非利用側排水管路から各別に排出するとともに、利用側吐水管路に設けられる開閉手段で利用側電解水の吐水を制御する連続式電解水生成装置と;電解槽の前記利用側吐水管路に設けられ、利用側吐水管路の開閉手段を開閉したときの水圧変動によって作動する圧力スイッチと;利用側吐水管路の前記圧力スイッチの上流側に設けられた逆止弁と;給水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;非利用側排水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;を具備することを特徴とする非耐圧型の先止め式電解水生成装置
- 給水管路から供給する水を電解槽で電解し、生成されたアルカリ水と酸性水を利用側吐水管路と非利用側排水管路から各別に排出するとともに、利用側吐水管路に設けられる開閉手段で利用側電解水の吐水を制御する連続式電解水生成装置と;電解槽の前記利用側吐水管路に設けられ、利用側吐水管路の開閉手段の開閉に連動してON−OFF作動する圧力スイッチと;利用側吐水管路の前記圧力スイッチ上流側に設けられた逆止弁と;給水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;非利用側排水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;電解槽の給水部に形成され、陽極室と陰極室に各別に連通する一対の独立給水口と;給水管路の前記電動開閉弁下流側に介装されたミクロフィルタと;該ミクロフィルタの下流側から二股に分岐され、前記電解槽の独立給水口に各別に接続された一対の給水支管と;一方の給水支管に介装した逆止弁の下流側から逆止弁を介してミクロフィルタの給水側に配管した洗浄用管路と;給水管路の電動開閉弁上流側から利用側吐水管路の逆止弁上流側に接続された洗浄バイパス管路と;該洗浄バイパス管路に設けられた電動開閉弁と;洗浄バイパス管路の電動開閉弁と非利用側排水管路の電動開閉弁を開き、且つ、電解槽に極性を逆転して電解電圧を印加させる電気制御装置と;を具備することを特徴とする非耐圧型の先止め式電解水生成装置
- 給水管路から供給する水を電解槽で電解し、生成されたアルカリ水と酸性水を利用側吐水管路と非利用側排水管路から各別に排出するとともに、利用側吐水管路に設けられる開閉手段で利用側電解水の吐水を制御する連続式電解水生成装置と;電解槽の前記利用側吐水管路に設けられ、利用側吐水管路の開閉手段の開閉に連動してON−OFF作動する圧力スイッチと;利用側吐水管路の前記圧力スイッチ上流側に設けられた逆止弁と;給水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;非利用側排水管路に設けられ、前記圧力スイッチのON−OFF信号によって閉開する電動開閉弁と;電解槽の給水部に形成され、陽極室と陰極室に各別に連通する一対の独立給水口と;給水管路の前記電動開閉弁下流側に介装されたミクロフィルタと;該ミクロフィルタの下流側から二股に分岐され、前記電解槽の独立給水口に各別に接続された一対の給水支管と;一方の給水支管に介装した逆止弁の下流側から逆止弁を介してミクロフィルタの給水側に配管した洗浄用管路と;給水管路の電動開閉弁上流側から利用側吐水管路の逆止弁上流側に接続された洗浄バイパス管路と;該洗浄バイパス管路に設けられた電動開閉弁と;一対の給水支管に設けられた給水側の流路切換弁と;利用側吐水管路と非利用側排水管路に設けられた排水側の流路切換弁と;洗浄バイパス管路の電動開閉弁と非利用側排水管路の電動開閉弁を開き、且つ、前記給水側の流路切換弁と排水側の流路切換弁の各流路を切り換える電気制御装置と;を具備することを特徴とする非耐圧型の先止め式電解水生成装置
- ミクロフイルタ13の洗浄時給水管となる洗浄用管路22とミクロフイルタ13の排出口33の間に、ミクロフイルタ13の抵抗により洗浄給水圧が所定値を超えると洗浄給水の一部を内部フイルタ本体34を通さずにミクロフイルタ排出口33に流す迂回路35を設けたことをさらに特徴とする請求項2又は3記載の非耐圧型の先止め式電解水生成装置
- 給水管路の電動開閉弁が閉じたのち、所定時間遅延して非利用側排水管路の電動開閉弁が閉じるようにしたことをさらに特徴とする請求項1、2、3又は4記載の非耐圧型の先止め式電解水生成装置
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JPH10156364A (ja) | 1998-06-16 |
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