JP3766848B2 - Electrolyzed water generator - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水のような原水を電解することによりアルカリ性ないし酸性の電解水を連続的に生成する電解水生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、安全でおいしくしかも健康に良いと考えられる水が求められている。このような水として、水道水のような原水を電解して得られる弱アルカリ性の電解水が注目され、一般家庭や料理店などに電解水生成装置が普及し始めている。電解水生成装置は原水を電解することによって、アルカリ性ないし酸性の水を生成するものである。弱アルカリ性の電解水（以下では、アルカリイオン水という）は飲用にすれば胃酸を押さえる制酸の効果が得られ、また料理用に用いると食品を膨潤させる効果が得られる。ここで、膨潤とは、野菜の組織が軟化し細胞間を結合しているペクチン質の分解が促進されやわらかくなることを意味する。ｐＨ値が５．０〜６．０程度の弱酸性の電解水（以下では、酸性イオン水という）はアストリンゼン効果（収斂作用）があるから化粧用に用いることが可能である。さらに、ｐＨ値が３〜４程度の強酸性の電解水は飲用や料理用に用いることはできないが、まな板やふきんの洗浄殺菌用や茶渋落としに利用することができ、しかも、このような酸性度の高い水（以下では、強酸性水という）は数日間放置しておけば強酸性水中の水素イオンが空気中の酸素と結合して中和され酸性を呈さなくなるから、環境汚染がほとんど生じないものである。さらに、強アルカリ性の電解水（以下では、強アルカリ性水という）や、ｐＨ値が２．７以下で酸化還元電位が１１００ｍＶ以上となる酸化性の強い電解水（以下では、強酸化水という）を生成することも可能である。強酸化水はアトピー性皮膚炎の治療や殺菌用として種々の利用が試行されている。
【０００３】
電解水生成装置としては、図１４に示すような構成のものがある。図では電解水生成装置のうちで説明に必要な要部のみを示しているが、実際には、水道水（市水）などの原水を浄化する浄水装置を備える。また、上述した電解水のうちのどのようなものを生成するかに応じて電解質を原水に添加するための電解質供給装置が必要に応じて設けられる。図の構成では、電解によって原水をアルカリ性水と酸性水とに分離する電解槽１０と、電解槽１０において分離されたアルカリ性水と酸性水との水質を測定する水質測定装置３０とを備える。また、電解槽１０の流出口１５Ａ，１５Ｂには４ポート２位置切換弁よりなる流路切換弁５４が設けられ、流路切換弁５４の一方の出力ポートには水質測定装置３０を介して吐出管５１が連通し、流路切換弁５４の他方の出力ポートには吐出管５３が接続される。
【０００４】
電解槽１０の内部は、イオンが通過可能な電解隔膜１１により２つの電極室１２Ａ，１２Ｂに仕切られる。各電極室１２Ａ，１２Ｂにはそれぞれ電極１３Ａ，１３Ｂが配設される。各電極室１２Ａ，１２Ｂの流入口１４Ａ，１４Ｂには同じ水を導入する場合と、一方の流入口１４Ａにのみ電解質を添加した水を導入する場合とがある。また、後述する逆電洗浄処理後に、電解槽１０の内部の水は流入口１４Ａから電磁弁よりなる排水弁２４を介して吐出管５３より排出される。
【０００５】
ここにおいて、吐出管５１は電解槽１０よりも上方に吐出口を有し、吐出管５３は電解槽１０よりも下方に吐出口を有している。つまり、通常は吐出管５１を通して吐出される水を利用に供し、吐出口５３を通して吐出される水は捨てたり飲用や料理用ではないような用途に利用することになる。
吐出管５１を通してアルカリ性水を吐出させる場合には、電極１３Ａが正極となり電極１３Ｂが負極となるように両電極１３Ａ，１３Ｂの間に電圧を印加し、また流路切換弁５４は電解槽１０の流出口１５Ｂが水質測定装置３０に連通するように設定する。つまり、図１４に実線の矢印で示すように流路切換弁５４を設定する。また、吐出管５１を通して酸性水を吐出させる場合には、両電極１３Ａ，１３Ｂの間に印加する電圧の極性は変えずに流路切換弁５４を切り換える。つまり、図１４に破線の矢印で示すように、電解槽１０の流出口１５Ｂを吐出管５３に連通させるのである。ここに、流路切換弁５４はスプール弁であって直流電動機５６を駆動源として駆動される。また、電極１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧や直流電動機５６の制御には図示していないマイクロコンピュータよりなる切換制御手段が用いられる。
【０００６】
ところで、上述のような構成では、電解水の生成を継続していると、電極１３Ａ，１３Ｂにカルシウム化合物が付着する。これは、原水には炭酸水素カルシウムや硫酸カルシウムのようなカルシウム化合物が含まれており、電解を長く継続するとこれらのカルシウム化合物がスケールとして電極１３，１３Ｂに付着するからである。この種のカルシウム化合物は絶縁性を有しているから、スケールが溜まってくると電極１３Ａ，１３Ｂの間に電流が流れにくくなり、電解が妨げられることになる。とくに、アルカリイオン水を利用する場合には、日本人の食生活に不足していると言われているカルシウムを添加することが多く、その目的のために電解質供給装置によって乳酸カルシウムのようなカルシウム化合物を添加した後に電解することが考えられている。このようにカルシウム化合物を添加すると、電極１３Ａ，１３Ｂにはスケールが形成されやすくなる。
【０００７】
そこで、電極１３Ａ，１３Ｂに付着したスケールを除去するために、電解槽１０への通水を停止した後に、両電極１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧の極性を逆転させ、電極１３Ａ，１３Ｂや電解隔膜１１に付着しているスケールを溶解して除去することが考えられている（この処理を以下では逆電洗浄処理という）。また、このようにしてスケールの溶解した水は排水弁２４を開放することによって吐出管５３から外部に放出される。ここで、通水の停止後に排水弁２４を開くのは、電解槽１０への通水が停止した後には電解槽１０から水を抜いておかなければ残留水に雑菌が繁殖するからでもあり、排水弁２４を開くことはスケールの溶解した水を排出し、かつ残留水を排水することになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した電解水生成装置では、アルカリイオン水を吐出管５１を通して吐出させるから、電解水の誤用が生じないように、吐出管５１と吐出管５３との吐出口は充分に離して位置させてある。つまり、電解水生成装置のハウジング１の下部から吐出管５３を引き出すようにして、吐出管５３を通る水を利用しにくくしてある。このため、吐出管５３の吐出口は電解槽１０よりも低く位置することになる。また、吐出管５１は吐出口が電解槽１０よりも高く位置することが多い。
【０００９】
吐出管５１と吐出管５３との吐出口は上述のような位置関係であるから、電解槽１０への通水を停止すると、吐出管５１に残留する水が電解槽１０に戻り、電解槽１０の残留水が吐出管５３から排出されることになる。つまり、サイホン現象が生じて電解槽１０の残留水の一部が吐出管５３から排出されることになる。残留水の排出は電解槽１０の中の残留水の液面が電解槽１０の中での吐出管５３の開放端の高さ位置に下がるまで続き、吐出管５３と電極１３Ａ，１３Ｂとの位置関係によっては、残留水の減少によって電極１３Ａ，１３Ｂの一部や電解隔膜１１の一部が空気中に露出することになる。スケールの付着した電極１３Ａ，１３Ｂや電解隔膜１１が空気中に露出すると、スケールに含まれるカルシウムイオンと空気中の炭酸ガスと結合して炭酸カルシウムが生成される。炭酸カルシウムは溶解度が低くイオン化しにくいから逆電洗浄処理では除去するのが難しい。
【００１０】
したがって、電極１３Ａ，１３Ｂや電解隔膜１１に付着した炭酸カルシウムは、電解槽１０にクエン酸を入れることによって除去したり、ブラシでこすって除去しているのが現状である。とくに、炭酸カルシウムの付着量が多くなるとクエン酸でも除去するのは難しく、ブラシでこすることによってしか除去することができなくなる。
【００１１】
そこで、通水を停止したときに電極１３Ａ，１３Ｂに逆電圧を印加した後に排水弁２４を開放するまでは、電解槽１０の残留水が減少することがなく吐出管５３からの水を外部に排出しないように、抵抗弁５８を吐出管５３の中間部に設けることが考えられている。抵抗弁５８は、弁体をばね付勢したものであって、通水時に抵抗弁５８のばね圧以上の水圧があれば吐出管５３からの吐水を可能とする。一方、止水時に抵抗弁５８に対して図の上方の水頭圧がばね圧以下であれば吐出管５３からの吐水を阻止する。ところが、通水時の水圧がばね圧に近い場合には吐出管５３から吐水しにくくなり、ばね圧のばらつきによっては吐水されずに吐出管５１からアルカリ性水と酸性水とが混合されて吐出される可能性が生じる。
【００１２】
しかして、このような構成を採用すると、吐出管５１と吐出管５３との流量比が変化することになり、電解槽１０の設計が難しくなるという問題が生じる。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その主な目的は、止水時に電解槽から残留水がすぐに抜けることがないようにし、かつ各吐出管を通る電解水の流量に変化を与えないようにすることにあり、他の目的は、電解槽の各電極室に導入される水に必要に応じて電解質を添加することができるようにし、かつ電解質の種類に応じて電解槽への流路が自動的に選択されるようにした電解水生成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、電解隔膜を介して形成した一対の電極室にそれぞれ水を流入させ各電極室に設けた電極間に電圧を印加して水を電解することにより、一方の電極室においてアルカリ性水を生成するとともに他方の電極室において酸性水を生成し、アルカリ性水と酸性水との電解水を各電極室にそれぞれ設けた流出口から各別に流出させる電解水生成装置において、吐出口を電解槽よりも高い位置に備える第１の吐出管と、吐出口を電解槽よりも低い位置に備える第２および第３の吐出管と、４ポート２位置切換弁よりなり各電極室の流出口にそれぞれ入力ポートが結合されるとともに一方の出力ポートが第３の吐出管に接続された第１の流路切換弁と、３ポート２位置切換弁よりなり第１の流路切換弁の他方の出力ポートを第１の吐出管と第２の吐出管との一方に選択的に連通させる第２の流路切換弁と、電解槽への通水の有無を検出する通水検出手段と、通水検出手段により電解槽への通水の停止が検出されると第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第２の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定する切換制御手段とを備えるのである。
【００１４】
この構成によれば、電解槽への通水の停止に伴って電解槽に対して第２の吐出管と第３の吐出管とを接続するのであり、両吐出管の吐出口は電解槽よりも下方に設けられているから、電解槽の中の残留水がサイホン現象によって抜けることがなく、電極や電解隔膜への炭酸カルシウムの付着を防止することができる。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、第１の流路切換弁と第２の流路切換弁とは共通の器体内に２個のスプールを設けたスプール弁よりなり、両スプール弁は共通の電動機を駆動源とし連動するように駆動されるのである。
【００１５】
この構成では、２個の流路切換弁を１つの器体に収納し、かつ１つの電動機により駆動するから、駆動源が少なく制御が容易になるとともに小型化が可能になる。
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、少なくとも一方の電極室に通水される水に電解質を添加する電解質供給装置を設け、電解質供給装置は、電解質を収納する容器と、前記容器が着脱自在に装着されるジャケットとを備え、ジャケットは、水が導入される導入路と、各電極室にそれぞれ連通する一対の排出路と、導入路と一方の排出路とを連通させるバイパス路とを備え、容器には、電解質が添加された水を前記一方の排出路に流出させないように流路を選択する形状の第１の容器と、バイパス路への通水を禁止するように流路を選択する形状の第２の容器とがあり、電解質の種類に応じて第１の容器と第２の容器とが選択されるのである。
【００１６】
この構成によれば、何ら電気的手段を用いることなく所定形状の容器をジャケットに装着するだけで電解槽への水の流路を切り換えることができる。しかも、電解質に応じて容器を選択すれば、その電解質を用いるときに形成すべき流路を選択することができるから、電解質を選択することによって各種目的の電解水を生成することが可能になる。つまり、１台の電解水生成装置で多種類の目的に使用することができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、電解槽への水の流路上に通水検出手段として流量センサを設けるとともに、電解槽の下部と第３の吐出管との間の流路上に排水弁を設け、切換制御手段は、流量センサの出力に基づいて止水を検出すると、排水弁を閉じた状態で第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第２の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定するとともに、電解時とは逆極性の電圧を電極間に印加し、その後、第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第１の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定した状態で排水弁を開放させるものである。
【００１８】
この構成は、電解時とは逆極性の電圧を電極間に印加する逆電洗浄処理を施すことによって電極に付着したスケールを除去するものであり、逆電洗浄処理に際しては排水弁を閉じた状態で第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第２の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定するから、サイホン現象が生じないのであって、逆電洗浄処理の期間において電解槽から水が流出するのを防止することができる。しかも、逆電洗浄処理後には排水弁を開いて電解槽の残留水を排出するから、電解槽に水が残留して雑菌が繁殖するのを防止することができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、止水の検出から所定時間の経過後に電極間に逆極性の電圧を印加するものである。
この構成によれば、止水後に短時間の間に再び通水するような場合に、電極間にすでに逆極性の電圧が印加されているという事態を回避することができ、止水後の短時間内であれば電極間への逆電圧の印加によるスケールの除去処理が終了するのを待つことなく電解水を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本実施形態の電解水生成装置は、図１、図２に示すように、電解槽１０および浄水装置２０を備え、水道水などの原水が浄水装置２０に通水されて浄化され、浄水装置２０から流出する浄水が電解槽１０において電解され、アルカリ性水と酸性水とを連続的に生成するものである。ここでは原水を水道水としており、カラン６０に取り付けた水路切換装置６１を通して浄水装置２０に水道水が導かれる。水路切換装置６１は２つのポート６２，６３を備え、切換レバー６４の操作により水道水をそのまま吐出させる状態と浄水装置２０に導く状態とを切り替えることができるようになっている。
【００２１】
また、電解槽１０で生成された電解水の流出経路にはアルカリ性水の水質を電気的に測定する水質測定装置３０が配置されている。水質測定装置３０としては電気化学的原理によりｐＨ、酸化還元電位、特定のイオンのイオン濃度、残留塩素濃度を測定するものや電気伝導率を測定するものを用いることができる。ここでは、水質測定装置３０としてｐＨセンサ３１と、酸化還元電位センサ３２とを備えるものを用いる。
【００２２】
浄水装置２０への原水の流路上には、サーミスタよりなる温度センサ２１と、定流量弁２２とが配置される。温度センサ２１は流入する原水の温度を検出し、所定温度以上の湯が通水されたときには後述する制御部を介して音響的に警報を発するようにしてある。また、定流量弁２２は過剰な水圧が浄水装置２０以降の水路に作用するのを防止するために設けてある。浄水装置２０は、活性炭（抗菌処理されている）からなる濾材と中空糸膜からなる濾材とを収めたカートリッジを内部に備え、カートリッジの交換によって濾材を交換することができるように構成されている。
【００２３】
電解槽１０はその内部に、電解隔膜１１に囲まれた第１の電極室１２Ａと、電解隔膜１１の外側である第２の電極室１２Ｂとを備え、各電極室１２Ａ，１２Ｂ内にはそれぞれ電極１３Ａ，１３Ｂが配置される。また、各電極室１２Ａ，１２Ｂは下端部にそれぞれ流入口１４Ａ，１４Ｂを備え、また上端部にそれぞれ流出口１５Ａ，１５Ｂを備える。
【００２４】
浄水装置２０と電解槽１０との間の流路上には流量センサ２３と電解質供給装置４０とが配置される。電解質供給装置４０の内部の流路については後述するが、電解質供給装置４０の内部で２系統に分流され、その一方は流入口１４Ａより第１の電極室１２Ａに導入され、他方は流入口１４Ｂより第２の電極室１２Ｂに導入される。また、流入口１４Ｂへの流路は電磁弁である排水弁２４を通して吐出管５３に接続されている。つまり、吐出管５３は基本的には使用に供されることのない不要な水を廃棄する目的で設けられている（必要があれば使用してもよい）。
【００２５】
電解槽１０の流出口１５Ａ，１５Ｂは、流路切換弁５４を通して吐出管５３および水質測定装置３０に接続され、流出口１５Ｂを吐出管５３に接続するとともに流出口１５Ａを水質測定装置３０に接続する状態と、流出口１５Ｂを水質測定装置３０に接続するとともに流出口１５Ａを吐出管５３に接続する状態とを切り換える。水質測定装置３０は流路切換弁５５を介して吐出管５１，５２に接続され、水質測定装置３０を通った電解水はいずれかの吐出管５１，５２から選択的に吐出される。電解槽１０と吐出管５１〜５３との間の流路を図示すれば、図３のようになる。図１、図２では電解隔膜１１を電極１３Ａを囲むようにして図示してあるが、図３では電解隔膜１１を電極１３Ａ，１３Ｂの間に設けた形で簡略化して図示してある。
【００２６】
流路切換弁５４，５５は直流電動機５６を駆動源とし、ギアボックス（図示せず）に収納した適宜の歯車群よりなる動力伝達機構を介して直流電動機５６により駆動されるスプール弁であって、両流路切換弁５４，５５は共通の直流電動機５６により駆動される。つまり、各別に駆動源を設ける場合に比較して小型化することができる。しかも、２つの流路切換弁５４，５５を近接して配置し直流電動機５６および歯車群とともにユニット化することでハウジング１への収納配置が容易になり、またあらかじめユニットを組み立てておくことで部品点数が低減することになる。部品点数が低減すれば組立工数の削減につながり、また在庫スペースの低減にもつながる。さらに、部品の小型化によって装置全体の小型化が可能になる。
【００２７】
流路切換弁５４は４ポート２位置切換弁であり、流路切換弁５５は３ポート２位置切換弁よりなる。両流路切換弁５４，５５は、図５、図７に示すように、連続一体の１つの器体８１の中に２本のスプール８２，８３を収納して、各スプール８２，８３をそれぞれ流路切換弁５４，５５の構成要素に用いたものであり、器体８１には枠体８４が設けられ、枠体８４には歯車群が保持される。歯車群は、図４、図６に示すように、各スプール８２，８３の軸に結合された大径歯車８５ａ（図４、図６にはスプール８３の軸に結合した大径歯車８５ｂ（図５、図７参照）は省略してあるが、大径歯車８５ａと同歯数であり、大径歯車８５ａに噛合している）と、大径歯車８５ａに噛合する中径歯車８６と、中径歯車８６に噛合する小径歯車８７とを備える。直流電動機５６の回転軸には出力歯車が結合され、その出力歯車が小径歯車８７に噛合する。したがって、直流電動機５６の回転軸が回転すれば、大径歯車８５ａ，８５ｂが回転し、大径歯車８５ａ，８５ｂとスプール８２，８３との間に介在させてあるカム機構（図示せず）によりスプール８２，８３は軸方向に往復移動する。さらに、大径歯車８５ａには磁石片８８が固着され、枠体８４の２箇所にはリードスイッチ８９ａ，８９ｂが固定されており、大径歯車８５ａが回転するときの磁石片８８の位置をリードスイッチ８９ａ，８９ｂにより検出することによって、スプール８２，８３の位置を検出するようになっている。
【００２８】
いま、図４のように大径歯車８５ａを左回りに回転させるとする。このとき、大径歯車８５ｂは右回りに回転することになる。つまり、スプール８２が図５の右向きに移動し、スプール８３が図５の左向きに移動する。こうして磁石片８８がリードスイッチ８９ａにより検出されると直流電動機５６が停止するように制御され、停止位置においてスプール８２，８３は図５の位置に位置し、図に実線矢印で示す流路が形成される。この状態は電極室１２Ｂからの電解水を水質測定装置３０に通した後に吐出管５１を通して吐出させる状態であって、電極室１２Ｂではアルカリイオン水を生成する場合に対応する。このとき、吐出管５３を通して強酸性水が吐出される。なお、図５、図７において、符号１５Ａ′，１５Ｂ′，５１′，５２′，５３′は、それぞれ流出口１５Ａ，１５Ｂ、吐出管５１〜５３に接続される接続管を示す。
【００２９】
しかして、電解槽１０への通水を停止したときには、図６、図７に示すように、大径歯車８５ａを右回りに回転させてスプール８２を図７の左端に位置させ、スプール８３を図７の右端に位置させる。このとき、吐出管５１と電解槽１０との間は遮断され、電解槽１０の流出口１５Ａ，１５Ｂにはそれぞれ吐出管５２，５３が連通することになる。ここに、吐出管５２，５３の吐出口はともに電解槽１０よりも低い位置に設けられているから、電解槽１０への通水を停止しても吐出管５２，５３を通して電解槽１０に空気が入ることがなく、結果的にサイホン現象による残留水の減少を防止することができる。つまり、電極１３Ａ，１３Ｂや電解隔膜１１が空気に晒されて炭酸カルシウムが付着するのを防止することができ、電極１３Ａ，１３Ｂの間に逆極性の電圧（電解槽１０の大きさなどに依存するが、たとえば４０Ｖ）を印加することでスケールを容易に除去することができるのである。その後、流路切換弁５４，５５を図１のように切り換えると同時に排水弁２４を開くと、吐出管５１から空気が流入し、カルシウムイオンを含む残留水を吐出管５３を通して排水して電解槽１０から残留水を排出することができる。このようにして、残留水に雑菌が繁殖して腐敗するのを防止することができる。
【００３０】
上述の動作はアルカリイオン水を利用する場合の動作であるが、酸性イオン水を利用する場合には、両電極１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧を逆極性にする。つまり、電極１３Ａを負極とし、電極１３Ｂを正極とするのである。このとき、流路切換弁５４，５５は図４、図５の状態に設定する。つまり、電極室１２Ｂで弱酸性の電解水を生成し、これを吐出管５１を通して吐出させる。また、電極室１２Ａで生成された電解水は吐出管５３を通して吐出させる。この場合も電解槽１０への通水を停止したときに、流路切換弁５４，５５を図６，図７の位置に設定することによって電解槽１０の残留水が抜けるのを防止することができ、この状態で両電極１３Ａ，１３Ｂに電解水の生成時とは逆極性の電圧を印加してスケールを除去することができる。もちろん、スケールの除去後には排水弁２４を開放して残留水を排出する。
【００３１】
上述したサーミスタ２１から流路切換弁５４，５５までの流路上の部材はハウジング１に収納され、ハウジング１からは３本の吐出管５１〜５３が引き出される。ここに、吐出管５１にはフレキシブルパイプを用いる。また、カラン６０からの原水を取り込むためのホースもハウジング１から引き出される。
電解質供給装置４０は、図８に示すように、電解質４３を入れた非金属材料よりなる筒状の容器４２ａ，４２ｂをジャケット４１内に装着する構成を有している。本実施形態ではアルカリイオン整水器と強酸化水生成装置との両方の機能を有するから、どちらの機能として用いるかに応じて電解質４３の種類が選択される。つまり、飲用であるアルカリイオン水や洗顔用などの酸性イオン水、あるいは強酸性水を生成するときには電解質４３として乳酸カルシウムなどを用い、強酸化水を生成する際には電解質４３として塩化ナトリウムなどを用いる。そこで、電解質４３の種類に応じて形状の異なる容器４２ａ，４２ｂをジャケット４１に収納し、容器４２ａ，４２ｂに応じてジャケット４１の中での流路が変更されるようにしてある。
【００３２】
具体的に説明すると、ジャケット４１は水の流入する１本の導入路管４１ａと２本の排出路管４１ｂ，４１ｃとを備え、導入路管４１ａと一方の排出路管４１ｂとの間はバイパス路管４１ｄを通して連通している。一方、アルカリイオン水を生成する際に用いる容器４２ａは、図９（ａ）のように両排出管路４１ｂ，４１ｃにそれぞれ連通する開口４４ａ，４４ｂが形成されている。また、強酸化水を生成する際に用いる容器４２ｂは、図９（ｂ）のように両排出路管４１ｂ，４１ｃにそれぞれ連通する開口４４ａ，４４ｂに加えて底壁の中央部から延長された導入筒４４ｃを備える。導入筒４４ｃは導入路管４１ａに挿入したときに先端部がバイパス路管４１ｄを閉塞する長さを有する。
【００３３】
したがって、アルカリイオン水、酸性イオン水、強酸性水などを生成する際には、図８（ａ）のように容器４２ａをジャケット４１に装着する。この状態では、流量センサ２３を通り導入路４１ａからジャケット４１に導入された浄水はバイパス路管４１ｄを通して排出路管４１ｂに送られるとともに、バイパス路管４１ｄを通して容器４２ａに送られたのち排出路管４１ｃから排出される。すなわち、排出路管４１ｂに連通する電解槽１０の流入口１４Ｂに導かれるとともに、電解質４３を通り排出路４１ｃを通って電解槽１０の流入口１４Ａに導かれる。つまり、この状態においては、電解槽１０の流入口１４Ａには電解質４３を通した水が導入され、流入口１４Ｂには電解質４３を通らない水が導入されることになる。
【００３４】
一方、強酸化水を生成する際には、図８（ｂ）のように容器４２ｂをジャケット４１に装着する。このとき、導入筒４４ｃによってバイパス路管４１ｄが閉塞されるから、導入路管４１ａからジャケット４１に流入する水はバイパス路管４１ｄへの流入が禁止されて導入筒４４ｃを通して容器４２ｂに直接導入され、その後、排出路管４１ｂおよび排出路管４１ｃに分流されることになる。つまり、排出路管４１ｂに接続された電解槽１０の流入口１４Ｂと、排出路管４１ｃに接続された電解槽１０の流入口１４Ａとにはそれぞれ容器４２ｂ内の電解質４３に接触した水が導入される。
【００３５】
ここにおいて、ジャケット４１の外側面には高周波発振型の近接スイッチ４５が取り付けられており、容器４２ｂには帯状に形成した検出用金属片４６が取り付けられている。しかして、容器４２ｂをジャケット４１に装着すれば、近接スイッチ４５において容器４２ｂの装着が検出されるから、検出用金属片４６を識別手段として容器４２ａ，４２ｂの種別を識別させることができる。したがって、近接スイッチ４５の出力を後述する制御部に与えることにより、アルカリイオン水、酸性イオン水、強酸性水などを生成する状態か、強酸化水を生成する状態かを制御部に指示することができる。
【００３６】
容器４２ａ，４２ｂの種別を識別する手段としては、近接スイッチ４５に代えて磁気センサ（リードスイッチやホール素子）を設け、検出用金属片４６に代えて永久磁石を設けてもよい。また、マイクロスイッチのような機械的スイッチを用いて容器４２ａ、４２ｂの種別を判別するようにしてもよい。
ところで、電解槽１０に設けた各電極１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧の極性や大きさは、図１０に示す制御部により制御される。この制御部は、１チップマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）７１を用いて構成される。マイコン７１には操作表示部７２が接続され、操作表示部７２は電源スイッチのほか、アルカリ性水、酸性水の生成の選択やｐＨの調整などの各種操作を行なうためのスイッチ群７２ａと、液晶表示器および発光ダイオードよりなる表示部７２ｂとを備える。マイコン７１は、スイッチ群７２ａの指示と上述した水質測定装置３０と流量センサ２３と近接スイッチ４５との出力に基づいて、電極１３Ａ，１３Ｂへの印加電圧の大きさや極性、流路切換弁５４，５５の切換、排水弁２４の開閉などを制御する。すなわち、マイコン７１に設けた比較部７１ａにおいて、水質測定装置３０により測定したｐＨをあらかじめ設定した設定値と比較し、ＰＷＭ制御を行なうスイッチング電源７３をフィードバック制御することにより、ｐＨが目標値に一致するように電極１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧を調節する。また、電極１３Ａ，１３Ｂへの印加電圧の極性はリレー接点ｒ₁ ，ｒ₂ により切り換えられる。
【００３７】
次に、電極１３Ａ，１３Ｂの間の印加電圧をフィードバック制御することによりｐＨを目標値に保つように制御する手順について概説する。本実施形態においては、電極１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧ＶｍがｐＨの目標値ｐＨＭに対応して設定してあり、目標値ｐＨＭを設定して通電すると図１１のように、電極１３Ａ，１３Ｂの印加電圧はまずＶｍに設定される。その後、ｐＨがほぼ安定するまで（２秒間の変動値が±０．１ｐＨになるまで）電極１３Ａ，１３Ｂの印加電圧はＶｍに保たれる。こうしてｐＨが安定状態になると、この時点でのｐＨ（＝ｐＨＡ）と目標値ｐＨＭとの偏差ΔｐＨを求め（実際にはｐＨセンサ３１の出力電圧の差を用いる）、図１１に示すような特性曲線に基づいて、電圧Ｖｍに対応するｐＨ値から偏差ΔｐＨだけｐＨ値をずらしたときの印加電圧Ｖｎ（＝Ｖｍ−ΔＶ）を求め、この電圧Ｖｎを電極１３Ａ，１３Ｂ間に印加する。このような制御を偏差ΔｐＨが±０．２ｐＨ以内になるまで繰り返し、以後はその電圧を維持する。
【００３８】
上述のように偏差ΔｐＨが±０．２ｐＨ以内になった後でも流量の変動などの外乱によってｐＨが変動するから、偏差ΔｐＨが目標値ｐＨＭに対して±０．２ｐＨの範囲を逸脱したときには、上記処理を行ない、偏差ΔｐＨに応じた印加電圧を求めて偏差ΔｐＨが±０．２ｐＨ以内に納まるまで制御を繰り返す。
このような手順でフィードバック制御を行なえば、図１１に示すｐＨ値の変化からも推察されるようにオーバーシュートが少なくなり、ｐＨが短時間で目標値ｐＨＭに収束する。とくに、偏差ΔｐＨを上述のようにｐＨ値が安定した時点で求めているから、外乱が入らなければ偏差ΔｐＨに基づく印加電圧の補正は１回程度で済んでしまうことになり、この点からも目標値ｐＨＭに短時間で収束させることができるのである。
【００３９】
さらに、目標値ｐＨＭが異なる場合、つまりアルカリイオン水、酸性イオン水、強酸性水ないし強酸化水を得る場合とでは、それぞれの電解時における副反応（たとえば塩素イオンの酸化反応など）が異なり反応時間に差があるから、目標値ｐＨＭ（ここでは、アルカリイオン水、酸性イオン水、強酸化水をそれぞれ生成する各状態）ごとに最適な特性曲線を用意しておき、各状態に応じて対応する特性曲線を用いてフィードバック制御する。ちなみに、図１２に示す曲線イがアルカリイオン水用、ロが酸性イオン水用、ハが強酸化水用である。
【００４０】
上述のように特性曲線を選択することにより、目標値ｐＨＭの変化に対するｐＨの立ち上がり特性を適正に制御することになり、目標値ｐＨＭがどのような値であっても、吐出する電解水のｐＨ値を目標値ｐＨＭに迅速に収束させることができる。なお、上記した特性曲線イ、ロ、ハは、次式で近似的に表すことができる。
ＶｐＨｖ＝Ａ＋Ｂ loge Ｖ
ただし、ＶｐＨはｐＨセンサ３１の出力電圧、Ｖは電極１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧、Ａ，Ｂは各状態毎に設定される定数である。
【００４１】
また、変動が±０．１ｐＨ以内となる安定状態が１０秒以上継続するときには、その電圧値とｐＨ値とをマイコン７１に付設したメモリ７４に格納する。メモリ７４に格納した値は、止水後に再び通水されたときに参照され、メモリ７４に格納されている電圧値が電極１３Ａ，１３Ｂにただちに印加される。この制御により通水を再開した後の目標値ｐＨＭへの収束時間がより短縮される。メモリ７４の内容は上述した条件が満たされるたびに書き換えられる。また、メモリ７４の内容を書き換える代わりに、目標値ｐＨＭごとに設定してある電圧値を書き換えるようにしてもよい。
【００４２】
ところで、止水後に逆電洗浄処理（電極１３Ａ，１３Ｂに逆極性の電圧を印加する処理）が終了した後には電解槽１０内の水は排水されているから、この状態から通水を開始しても電解槽１０に水が満たされてさらにｐＨセンサ３１に至るまでには時間遅れがある。また、目標値ｐＨＭを通水途中で変更したときにも電解槽１０内の水がある程度入れ替わるまでに時間がかかる。したがって、通水の開始時点や目標値ｐＨＭの変更時点の直後ではｐＨセンサ３１の出力に変化が生じない。このような時間帯は不感帯（図１１にＫで示す領域）と呼ばれる。しかして、不感帯Ｋにおいて上記制御を行なうと、電極１３Ａ，１３Ｂに印加した電圧に対応する電解水がｐＨセンサ３１に達していないにもかかわらず、ｐＨセンサ３１の出力値が安定する可能性があり、このような状態で偏差ΔｐＨが求められると、不適切な電圧値に設定される可能性がある。このような不都合を回避するために、フィードバック制御に際しては以下の不感帯処理を行なう。
【００４３】
すなわち、止水状態から通水を開始した場合は、図１３に示すように、通水を開始した時点から目標値ｐＨＭに対応した電圧Ｖｍを電極１３Ａ，１３Ｂに印加するととともにｐＨセンサ３１の出力を表示する。ただし、通水の開始から所定時間Ｔ１（たとえば１５秒）が経過するまでは、フィードバック制御は行なわずに電圧Ｖｍを維持する。時間Ｔ１が経過した後にｐＨが目標値ｐＨＭの方向に０．２変化すれば不感帯を脱出したと判断し、以後は上述したフィードバック制御を開始する。
【００４４】
また、通水途中で目標値ｐＨＭを変更した場合は、変更された新たな目標値ｐＨＭに対応する電圧Ｖｍｎを電極１３Ａ，１３Ｂに印加するとともにｐＨセンサ３１の出力を表示する。ただし、目標値ｐＨＭの変更から所定時間Ｔ２（たとえば３秒）が経過するまでは、フィードバック制御は行なわずに電圧Ｖｍｎを維持する。時間Ｔ２が経過した後にｐＨが目標値ｐＨＭの方向に０．２変化すれば不感帯を脱出したと判断し、以後は上述したフィードバック制御を開始する。要するに、止水状態から通水状態に移行した場合と、通水途中で目標値ｐＨＭを変更した場合とは、不感帯として設定する時間が異なるのみであり、不感対処理の他の手順は同様になる。
【００４５】
ところで、不感帯を脱出したか否かの判断を、上述のようにｐＨが目標値ｐＨＭの方向に０．２だけ変化したか否かで判断するだけでは、何らかの原因でｐＨが０．２以上に変化しない場合にはフィードバック制御が開始されないことになる。そこで、不感帯を強制的に脱出させるための判断部を付加しておくことが望ましい。この種の判断部は、上述した時間Ｔ１，Ｔ２より長時間の時限動作を行なうタイマを用いても実現することが可能であるが、本実施形態では電解槽１０への流路に通水された流量（たとえば、０．２リットル）により判断している。つまり、流量センサ２３により計測された流量が所定値に達すると不感帯を強制的に脱出させてフィードバック制御を開始させるのである。この場合、フィードバック制御が開始された後にはｐＨが安定するか否かの判断を待たずに、フィードバック制御の開始時点でのｐＨセンサ３１での測定値を用いて偏差ΔｐＨを求めればよい。
次に、各種の電解水を生成する動作を説明する。アルカリイオン水を生成する際には、容器４２ａに電解質４３としてカルシウム剤（一般には乳酸カルシウム）を入れ、ジャケット４１に装着する。ここで、スイッチ７２ａによりアルカリ性水の生成を指示すると、流量センサ２３で所定流量の通過が検知された時点から電解槽１０の電極１３Ａを正極、電極１３Ｂを負極とするように電圧が印加される。このとき、図１、図４、図５のように、流路切換弁５４は電極室１２Ａを吐出管５３に連通させ、流路切換弁５５は電極室１２Ｂから流路切換弁５４を通り水質測定装置３０を通過した電解水（アルカリイオン水）を吐出管５１に導く。吐出管５１はハウジング１の上部から引き出されており、コップに入れるなどして飲食用に使用されることになる。また、電解質４３であるカルシウム剤に乳酸カルシウムを用いる場合に乳酸イオンが生じるが、酸性水とともに廃棄されるから乳酸イオンを含む水を誤って飲むことを防止できることになる。
【００４６】
一方、同条件で酸性水の生成を指示すると、ｐＨが５．０〜６．０である酸性イオン水を取り出すことを指示したことになり、電極１３Ａ、１３Ｂの印加電圧が上記とは逆極性になる。このとき流路に変化はなく、酸性イオン水が吐出管５１から取り出され、強アルカリ性水が吐出管５３から吐出されることになる。このような酸性イオン水は一般には洗顔などに用いるのであるが、飲んだとしてもとくに支障はないから、洗顔などの目的で大量に使用するために吐出管５１から吐出させるほうが使い勝手がよいことになる。
【００４７】
まな板やふきんの殺菌などのためにｐＨが３．０〜４．０程度の強酸性水を得ようとするときには、電解質４３としてアルカリイオン水と同様のものを用いるが電極１２Ａ，１２Ｂの印加電圧が異なる。このように強酸性水の生成を選択すると、電極１３Ａを正極、電極１３Ｂを負極として電解が行なわれる。これはアルカリイオン水の生成時と同様であるが、強酸性水を得るためにアルカリ性水も塩基性が強くなるから、このアルカリ性水は飲用に適さなくなる。そこで、強酸性水が得られる条件では制御部は図２、図６、図７のように流路切換弁５４を切り換えることにより電極室１２Ｂで生成された強アルカリ性水を吐出管５３から吐出させ、また流路切換弁５５も切り換えることにより強酸性水を吐出管５２を通して排出させる。ここに、強酸性水は汲み置いて使用することが多いからハウジング１の下方に引き出された吐出管５２から吐出することにより使いやすくなっている。また、この位置の吐出管５２から吐出させることにより誤飲を防止することにもつながる。ここで、吐出管５２にはホースなどを用いることにより、飲用ではないことを一層効果的に示すことができる。
【００４８】
なお、強酸性水を生成する際に、電極１３Ａ，１３Ｂに上述の極性で電圧を印加しているのは、電極室１２Ａのほうが流量が少ないとともに容積が小さいことによってイオンの濃度を高めることができるからであって、電極室１２Ｂで酸性水を生成する場合に比較するとｐＨを小さく（つまり酸性度を高める）するのが容易になる。
【００４９】
ところで、強酸化水を生成する際には、電解質供給装置４０に容器４２ｂが装着されるから、近接スイッチ４５の出力に基づいて制御部は強酸化水の生成が可能となるように流路切換弁５４，５５が自動的に切り換えられる。つまり、流路切換弁５４は電極室１２Ａを水質測定装置３０を通して流路切換弁５５に連通させ、電極室１２Ｂを吐出管５３に連通させる。また、流路切換弁５５は流入する水を吐出管５２に導くように設定される。ここで、強酸化水を生成するスイッチ群７２ａの指示は、容器４２ｂが装着されたときにのみ受け付けられるようにしてある。しかして、容器４２ｂが装着された状態でスイッチ群７２ａの操作により強酸化水の生成が指示されると、強酸性水を生成する場合と同様に、電極１３Ａを正極、電極１３Ｂを負極として電解を行なう。つまり、電解質４３の種類は異なるが、強酸性水を生成する場合と同様に動作する。このようにして強酸化水を吐出管５２から吐出させ、強塩基水を吐出管５３から吐出させるのであり、いずれもハウジング１の下部から吐出されるから、誤飲を防止することができる。
【００５０】
上述したように、容器４２ｂが電解質供給装置４０に装着されなければ、強酸化水の生成を指示することができないから、アルカリイオン水などを生成する際に用いる容器４２ａに強酸化水を生成する電解質（塩化ナトリウム、塩化カリウムなど）を入れたとしても強酸化水の生成を指示することができず、いわば安全側に動作することになる。しかも、上述のように強酸化水はハウジング１の下部から引き出されている吐出管５２より吐出されるのであり、強酸化水を生成している状態でも誤飲を防止することができる。
【００５１】
強酸化水は殺菌効果を高めるために、次亜塩素酸の濃度を２０〜３０ｐｐｍに設定するのが望ましいのであるが、次亜塩素酸は塩素ガスを発生し大量の塩素ガスは健康上好ましくないから、塩素ガスの発生量は健康に影響しないように制限しなければならない。そこで、強酸化水を生成するために用いる容器４２ｂの容量を制限することにより、１回当たりの強酸化水の生成量に上限を設けている。具体的には容器４２ａは１０ｇ程度の容量に制限してあり、一度に大量の塩素ガスが発生するのを防止してある。ここに、容器４２ａには目盛りを設けて、電解質４３の投入量を制限するようにしてもよい。
【００５２】
また、制御部においても塩素ガスの発生を抑制するようにしてある。つまり、強酸化水の生成時には、流量センサ２３により検出される流量に基づいて強酸化水の生成量の上限が１リットル程度になるように制限してある。つまり、流量センサ２３を通過する浄水の量が３．５〜４リットル（強塩基水との生成量の比は１：３〜１：４程度である）に達すると、制御部に設けたブザー７５を鳴動させることにより報知し、その後、通水が継続していても所定時間後には電極１３Ａ，１３Ｂへの電圧の印加を停止させる。
【００５３】
さらに、塩素ガスの発生を抑制するために、水質測定装置３０において強酸化水のｐＨを検出することにより目標値（たとえば、ｐＨ＝２．７）から逸脱しないようにして次亜塩素酸の濃度を２０〜３０ｐｐｍに保つように電極１３Ａ，１３Ｂの印加電圧をフィードバック制御している。
以上のような対策を施すことにより、２．５ｍ³ 程度の狭い場所で使用した場合でも周囲空気中の塩素ガスの濃度は１ｐｐｍ程度に抑えることができた。つまり、労働安全衛生法による塩素ガス濃度の許容値である１ｐｐｍを２．５ｍ³ 程度の狭い空間でも達成できることになる。
【００５４】
ところで、カラン６０を閉止したり、水路切換装置６１により流路を切り換えたりすれば電解水生成装置への原水の供給は停止するから、制御部は流量センサ２３の出力に基づいて止水を検知する。止水が検知されると、電極１３Ａ，１３Ｂには電解中とは逆極性の電圧を短時間だけ印加し、電極１３Ａ，１３Ｂに付着したスケールを除去する処理（逆電洗浄処理）を行なう。逆電洗浄処理では、電極１３Ａ，１３Ｂに逆極性の電圧を印加する状態を所定時間継続させるのであるが、その終了直前に排水弁２４を開放することによりスケールを含む排水を吐出管５３を通して排水し、このことによって次回の電解水生成時にはスケールを含む排水が混入しないようにしてある。
【００５５】
このような逆電洗浄処理に際して電極１３Ａ，１３Ｂへの電圧印加時には電解槽１０に水を滞留させておくことが必要である。とくに、電解時の正極側ではｐＨが２程度の強酸性の酸化水が残留するから、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムなどを含むスケールを溶解させて容易に除去することが可能になる。このように止水時において電解槽１０に滞留させるためにはサイホン現象による吐出管５１〜５３からの排水を防止することが必要になる。そこで、上述のように、電解槽１０への通水の停止と同時に図２のように流路切換弁５５が吐出管５２を選択するようにし、サイホン現象による排水を防止できるようにしている。このようにして逆電洗浄処理に際して電解槽１０に水を滞留させておくことができ、十分な洗浄効果が得られるのである。
【００５６】
排水弁２４を開放して排水する際には、大気を取り込んで排水できるように図１の状態になるように流路切換弁５４，５５の流路が選択される。このようにして吐出管５１から大気が導入され、電解槽１０から迅速に排水することができるようになる。
また、止水後に短時間で再び通水するような使用がなされることは日常的に行なわれることであって、このような場合に止水のたびに逆電洗浄処理を行なうとすれば、逆電洗浄処理の終了まで次回の通水を待たなければならないことになって使い勝手が悪くなる。そこで、逆電洗浄処理は止水直後に開始するのではなく、止水から一定時間（たとえば、３０秒）を待ってから開始するようにしてある。このことにより、上記一定時間内に通水が再開されたときには逆電洗浄処理を行なうことなくただちに通水が可能になるのである。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、電解隔膜を介して形成した一対の電極室にそれぞれ水を流入させ各電極室に設けた電極間に電圧を印加して水を電解することにより、一方の電極室においてアルカリ性水を生成するとともに他方の電極室において酸性水を生成し、アルカリ性水と酸性水との電解水を各電極室にそれぞれ設けた流出口から各別に流出させる電解水生成装置において、吐出口を電解槽よりも高い位置に備える第１の吐出管と、吐出口を電解槽よりも低い位置に備える第２および第３の吐出管と、４ポート２位置切換弁よりなり各電極室の流出口にそれぞれ入力ポートが結合されるとともに一方の出力ポートが第３の吐出管に接続された第１の流路切換弁と、３ポート２位置切換弁よりなり第１の流路切換弁の他方の出力ポートを第１の吐出管と第２の吐出管との一方に選択的に連通させる第２の流路切換弁と、電解槽への通水の有無を検出する通水検出手段と、通水検出手段により電解槽への通水の停止が検出されると第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第２の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定する切換制御手段とを備えるものであり、電解槽への通水の停止に伴って電解槽に対して第２の吐出管と第３の吐出管とを接続するのであって、両吐出管の吐出口は電解槽よりも下方に設けられているから、電解槽の中の残留水がサイホン現象によって抜けることがなく、電極や電解隔膜への炭酸カルシウムの付着を防止することができるという利点がある。
【００５８】
請求項２の発明のように、第１の流路切換弁と第２の流路切換弁とが共通の器体内に２個のスプールを設けたスプール弁よりなり、両スプール弁が共通の電動機を駆動源とし連動するように駆動されるものでは、２個の流路切換弁を１つの器体に収納し、かつ１つの電動機により駆動するから、駆動源が少なく制御が容易になるとともに小型化が可能になるという利点がある。
【００５９】
請求項３の発明のように、少なくとも一方の電極室に通水される水に電解質を添加する電解質供給装置を設け、電解質供給装置は、電解質を収納する容器と、前記容器が着脱自在に装着されるジャケットとを備え、ジャケットは、水が導入される導入路と、各電極室にそれぞれ連通する一対の排出路と、導入路と一方の排出路とを連通させるバイパス路とを備え、容器には、電解質が添加された水を前記一方の排出路に流出させないように流路を選択する形状の第１の容器と、バイパス路への通水を禁止するように流路を選択する形状の第２の容器とがあり、電解質の種類に応じて第１の容器と第２の容器とが選択されるものでは、何ら電気的手段を用いることなく所定形状の容器をジャケットに装着するだけで電解槽への水の流路を切り換えることができるという利点があり、しかも、電解質に応じて容器を選択すれば、その電解質を用いるときに形成すべき流路を選択することができるから、電解質を選択することによって各種目的の電解水を生成することが可能になるという利点がある。その結果、１台の電解水生成装置で多種類の目的に使用することができるのである。
【００６０】
請求項４の発明のように、電解槽への水の流路上に通水検出手段として流量センサを設けるとともに、電解槽の下部と第３の吐出管との間の流路上に排水弁を設け、切換制御手段は、流量センサの出力に基づいて止水を検出すると、排水弁を閉じた状態で第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第２の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定するとともに、電解時とは逆極性の電圧を電極間に印加し、その後、第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第１の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定した状態で排水弁を開放させるものでは、電解時とは逆極性の電圧を電極間に印加する逆電洗浄処理を施すことによって電極に付着したスケールを除去するものであり、逆電洗浄処理に際しては排水弁を閉じた状態で第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第２の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定するから、サイホン現象が生じないのであって、逆電洗浄処理の期間において電解槽から水が流出するのを防止することができるという利点がある。しかも、逆電洗浄処理後には排水弁を開いて電解槽の残留水を排出するから、電解槽に水が残留して雑菌が繁殖するのを防止することができるという利点がある。
【００６１】
請求項５の発明のように、止水の検出から所定時間の経過後に電極間に逆極性の電圧を印加するものでは、止水後に短時間の間に再び通水するような場合に、電極間にすでに逆極性の電圧が印加されているという事態を回避することができ、止水後の短時間内であれば電極間への逆電圧の印加によるスケールの除去処理が終了するのを待つことなく電解水を得ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一状態を示す構成図である。
【図２】同上の他状態を示す構成図である。
【図３】同上の要部の構成図である。
【図４】同上の要部の一状態を示す一部切欠した正面図である。
【図５】同上の要部の一状態を示す構成図である。
【図６】同上の要部の他状態を示す一部切欠した正面図である。
【図７】同上の要部の他状態を示す構成図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は同上に用いる電解質供給装置の断面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は同上に用いる電解室供給装置の容器を示す断面図である。
【図１０】同上に用いる制御部のブロック図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【図１２】同上の動作説明図である。
【図１３】同上の動作説明図である。
【図１４】従来例の要部の構成図である。
【符号の説明】
１０ 電解槽
１１ 電解隔膜
１２Ａ，１２Ｂ 電極室
１３Ａ，１３Ｂ 電極
１４Ａ，１４Ｂ 流入口
１５Ａ，１５Ｂ 流出口
２３ 流量センサ
２４ 排水弁
３０ 水質測定装置
４０ 電解質供給装置
４１ ジャケット
４１ａ 導入路管
４１ｂ，４１ｃ 排出路管
４１ｄ バイパス路管
４２ａ，４２ｂ 容器
４３ 電解質
４４ｃ 導入筒
５１〜５３ 吐出管
５４，５５ 流路切換弁
５６ 直流電動機
８１ 器体
８２，８３ スプール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolyzed water generating device that continuously generates alkaline or acidic electrolyzed water by electrolyzing raw water such as tap water.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a demand for water that is considered safe, delicious and healthy. As such water, weak alkaline electrolyzed water obtained by electrolyzing raw water such as tap water has attracted attention, and electrolyzed water generating devices are beginning to spread in general households and restaurants. The electrolyzed water generating device generates alkaline or acidic water by electrolyzing raw water. Weak alkaline electrolyzed water (hereinafter referred to as alkaline ionized water) provides an antacid effect that suppresses stomach acid when used for drinking, and an effect for swelling food when used for cooking. Here, the swelling means that the vegetable tissue is softened and the degradation of the pectic substance that binds cells is promoted and softened. Weakly acidic electrolyzed water having a pH value of about 5.0 to 6.0 (hereinafter referred to as acidic ionic water) can be used for cosmetics because it has an astringent effect (convergence action). Furthermore, although strongly acidic electrolyzed water having a pH value of about 3 to 4 cannot be used for drinking or cooking, it can be used for washing and sterilizing cutting boards and dishcloths and for removing tea astringents. If high-grade water (hereinafter referred to as strongly acidic water) is left for several days, hydrogen ions in the strongly acidic water combine with oxygen in the air to neutralize and become non-acidic, resulting in almost no environmental pollution. There is nothing. Further, strong alkaline electrolyzed water (hereinafter referred to as strong alkaline water) or highly oxidative electrolyzed water having a pH value of 2.7 or lower and an oxidation-reduction potential of 1100 mV or higher (hereinafter referred to as strong oxidized water). It is also possible to generate. Strongly oxidized water has been tried for various uses for the treatment and sterilization of atopic dermatitis.
[0003]
As an electrolyzed water production | generation apparatus, there exists a thing of a structure as shown in FIG. Although only the principal part required for description is shown in the figure in the electrolyzed water generating apparatus, a water purifier that purifies raw water such as tap water (city water) is actually provided. Moreover, an electrolyte supply device for adding an electrolyte to the raw water is provided as needed depending on what kind of electrolyzed water is generated. The configuration shown in the figure includes an electrolytic bath 10 that separates raw water into alkaline water and acidic water by electrolysis, and a water quality measuring device 30 that measures the quality of the alkaline water and acidic water separated in the electrolytic bath 10. Further, the outlets 15A and 15B of the electrolytic cell 10 are provided with a flow path switching valve 54 composed of a 4-port 2-position switching valve, and discharged to one output port of the flow path switching valve 54 via the water quality measuring device 30. A pipe 51 communicates, and a discharge pipe 53 is connected to the other output port of the flow path switching valve 54.
[0004]
The inside of the electrolytic cell 10 is partitioned into two electrode chambers 12A and 12B by an electrolytic diaphragm 11 through which ions can pass. Electrodes 13A and 13B are disposed in the electrode chambers 12A and 12B, respectively. There are cases where the same water is introduced into the inlets 14A and 14B of the electrode chambers 12A and 12B, and water where an electrolyte is added only to one of the inlets 14A. In addition, after the reverse electric cleaning process described later, the water inside the electrolytic cell 10 is discharged from the discharge pipe 53 through the drain valve 24 formed of an electromagnetic valve from the inlet 14A.
[0005]
Here, the discharge pipe 51 has a discharge port above the electrolytic cell 10, and the discharge pipe 53 has a discharge port below the electrolytic cell 10. That is, the water discharged through the discharge pipe 51 is normally used, and the water discharged through the discharge port 53 is used for purposes such as discarding, not drinking or cooking.
When alkaline water is discharged through the discharge pipe 51, a voltage is applied between the electrodes 13A and 13B so that the electrode 13A is a positive electrode and the electrode 13B is a negative electrode. The outlet 15B is set to communicate with the water quality measuring device 30. That is, the flow path switching valve 54 is set as shown by the solid line arrow in FIG. When acid water is discharged through the discharge pipe 51, the flow path switching valve 54 is switched without changing the polarity of the voltage applied between the electrodes 13A and 13B. That is, the outlet 15B of the electrolytic cell 10 is communicated with the discharge pipe 53 as indicated by the dashed arrow in FIG. Here, the flow path switching valve 54 is a spool valve and is driven using a DC motor 56 as a drive source. Further, for controlling the voltage applied to the electrodes 13A and 13B and the DC motor 56, a switching control means comprising a microcomputer (not shown) is used.
[0006]
By the way, in the above configuration, when the generation of electrolyzed water is continued, the calcium compound adheres to the electrodes 13A and 13B. This is because the raw water contains calcium compounds such as calcium hydrogen carbonate and calcium sulfate, and when the electrolysis is continued for a long time, these calcium compounds adhere to the electrodes 13 and 13B as scales. Since this type of calcium compound has an insulating property, if the scale is accumulated, it becomes difficult for a current to flow between the electrodes 13A and 13B, thereby preventing electrolysis. In particular, when alkaline ionized water is used, calcium, which is said to be lacking in the Japanese diet, is often added. For this purpose, calcium such as calcium lactate is added by an electrolyte supply device. It is considered that electrolysis is performed after the compound is added. When the calcium compound is added in this way, scales are easily formed on the electrodes 13A and 13B.
[0007]
Therefore, in order to remove the scale attached to the electrodes 13A and 13B, after the water flow to the electrolytic cell 10 is stopped, the polarity of the voltage applied to both the electrodes 13A and 13B is reversed so that the electrodes 13A and 13B and the electrolytic diaphragm are removed. 11 is considered to dissolve and remove the scale adhering to the substrate 11 (this process is hereinafter referred to as a reverse electric cleaning process). Further, the water in which the scale is dissolved in this way is discharged to the outside from the discharge pipe 53 by opening the drain valve 24. Here, the reason why the drainage valve 24 is opened after the stoppage of water flow is that germs propagate in the residual water unless water is drained from the electrolyzer 10 after the stoppage of water flow to the electrolyzer 10. Opening the drain valve 24 discharges the dissolved water of the scale and drains the remaining water.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the electrolyzed water generating apparatus described above, alkaline ionized water is discharged through the discharge pipe 51. Therefore, the discharge ports of the discharge pipe 51 and the discharge pipe 53 are positioned sufficiently apart so that misuse of the electrolytic water does not occur. It is. That is, the discharge pipe 53 is pulled out from the lower part of the housing 1 of the electrolyzed water generating device, so that it is difficult to use the water passing through the discharge pipe 53. For this reason, the discharge port of the discharge pipe 53 is positioned lower than the electrolytic cell 10. Further, the discharge pipe 51 often has a discharge port positioned higher than the electrolytic cell 10.
[0009]
Since the discharge ports of the discharge pipe 51 and the discharge pipe 53 have the positional relationship as described above, when the water flow to the electrolytic cell 10 is stopped, the water remaining in the discharge pipe 51 returns to the electrolytic cell 10 and the electrolytic cell 10 Residual water is discharged from the discharge pipe 53. That is, a siphon phenomenon occurs and a part of the residual water in the electrolytic cell 10 is discharged from the discharge pipe 53. The discharge of the residual water continues until the level of the residual water in the electrolytic cell 10 falls to the height position of the open end of the discharge tube 53 in the electrolytic cell 10, and the position of the discharge tube 53 and the electrodes 13A and 13B. Depending on the relationship, a part of the electrodes 13A and 13B and a part of the electrolytic diaphragm 11 are exposed to the air due to a decrease in residual water. When the scale-attached electrodes 13A and 13B and the electrolytic diaphragm 11 are exposed to the air, calcium ions are generated by combining calcium ions contained in the scale and carbon dioxide in the air. Since calcium carbonate has low solubility and is difficult to ionize, it is difficult to remove it by a reverse electric cleaning process.
[0010]
Therefore, at present, calcium carbonate adhering to the electrodes 13A and 13B and the electrolytic diaphragm 11 is removed by adding citric acid to the electrolytic cell 10 or by rubbing with a brush. In particular, when the adhesion amount of calcium carbonate increases, it is difficult to remove even citric acid, and it can be removed only by rubbing with a brush.
[0011]
Therefore, when the drainage valve 24 is opened after the reverse voltage is applied to the electrodes 13A and 13B when the water flow is stopped, the water remaining in the electrolytic cell 10 does not decrease and the water from the discharge pipe 53 is discharged to the outside. It is considered that a resistance valve 58 is provided at an intermediate portion of the discharge pipe 53 so as not to discharge. The resistance valve 58 urges the valve body and allows water discharge from the discharge pipe 53 if there is a water pressure equal to or higher than the spring pressure of the resistance valve 58 when water flows. On the other hand, when the water head pressure in the upper part of the figure with respect to the resistance valve 58 is equal to or less than the spring pressure at the time of water stoppage, water discharge from the discharge pipe 53 is blocked. However, when the water pressure at the time of passing water is close to the spring pressure, it becomes difficult to discharge water from the discharge pipe 53, and alkaline water and acidic water are mixed and discharged from the discharge pipe 51 without being discharged depending on variations in the spring pressure. May occur.
[0012]
If such a configuration is adopted, the flow rate ratio between the discharge pipe 51 and the discharge pipe 53 changes, which causes a problem that the design of the electrolytic cell 10 becomes difficult.
The present invention has been made in view of the above reasons, and its main purpose is to prevent residual water from immediately draining from the electrolytic cell at the time of water stoppage, and to adjust the flow rate of electrolytic water through each discharge pipe. The other purpose is to prevent the change, and the other purpose is to allow the electrolyte to be added to the water introduced into each electrode chamber of the electrolytic cell as required, and to perform the electrolysis according to the type of the electrolyte. It is an object of the present invention to provide an electrolyzed water generating apparatus in which a flow path to a tank is automatically selected.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in one electrode chamber, water is introduced into a pair of electrode chambers formed via an electrolytic diaphragm, and water is electrolyzed by applying a voltage between the electrodes provided in each electrode chamber. In the electrolyzed water generating apparatus for generating alkaline water and generating acidic water in the other electrode chamber, and flowing out electrolyzed water of alkaline water and acidic water separately from each outlet provided in each electrode chamber, A first discharge pipe provided at a position higher than the electrolytic cell, second and third discharge pipes provided with a discharge port at a position lower than the electrolytic tank, and a 4-port 2-position switching valve, and an outlet of each electrode chamber The first flow path switching valve is connected to the third discharge pipe and one output port is connected to the third discharge pipe, and the other of the first flow path switching valve. Output port as first discharge pipe A second flow path switching valve that selectively communicates with one of the second discharge pipes, water flow detection means for detecting the presence or absence of water flow to the electrolytic cell, and flow to the electrolytic cell by the water flow detection means. And switching control means for setting the second flow path switching valve so that the other output port of the first flow path switching valve is communicated with the second discharge pipe when the stop of water is detected. .
[0014]
According to this configuration, the second discharge pipe and the third discharge pipe are connected to the electrolytic cell as the water flow to the electrolytic cell is stopped. Since the residual water in the electrolytic cell is not removed by siphon phenomenon, it is possible to prevent calcium carbonate from adhering to the electrodes and the electrolytic diaphragm.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first flow path switching valve and the second flow path switching valve comprise a spool valve in which two spools are provided in a common container, and both spools are provided. The valves are driven so as to be interlocked with a common electric motor as a drive source.
[0015]
In this configuration, since the two flow path switching valves are housed in one container and driven by one electric motor, the number of drive sources is small, and control is facilitated and miniaturization is possible.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there is provided an electrolyte supply device that adds an electrolyte to water that is passed through at least one of the electrode chambers, and the electrolyte supply device is a container that stores the electrolyte. And a jacket on which the container is detachably mounted, the jacket comprising an introduction path through which water is introduced, a pair of discharge paths communicating with each electrode chamber, and an introduction path and one discharge path. A first bypass container having a shape for selecting a flow path so that water added with an electrolyte does not flow out to the one discharge path, and water passage to the bypass path is prohibited. Thus, there is a second container having a shape for selecting a flow path, and the first container and the second container are selected according to the type of the electrolyte.
[0016]
According to this configuration, the flow path of water to the electrolytic cell can be switched only by mounting a container having a predetermined shape on the jacket without using any electrical means. In addition, if the container is selected according to the electrolyte, the flow path to be formed when the electrolyte is used can be selected, so that it is possible to generate electrolyzed water for various purposes by selecting the electrolyte. . In other words, a single electrolyzed water generator can be used for various purposes.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a flow rate sensor is provided as a water flow detection means on the flow path of water to the electrolytic cell, and the flow path between the lower portion of the electrolytic cell and the third discharge pipe is provided. When the drainage valve is provided, and the switching control unit detects water stoppage based on the output of the flow sensor, the second output port of the first flow path switching valve is connected to the second discharge pipe in a state where the drainage valve is closed. The second flow path switching valve is set so as to communicate with the first and second electrodes, and a voltage having a polarity opposite to that during electrolysis is applied between the electrodes. Thereafter, the other output port of the first flow path switching valve is connected to the first output port. The drainage valve is opened with the second flow path switching valve set so as to communicate with the discharge pipe.
[0018]
This configuration removes the scale adhering to the electrodes by applying a reverse electric cleaning process in which a voltage having a polarity opposite to that during electrolysis is applied, and the drain valve is closed during the reverse electric cleaning process. Since the second flow path switching valve is set so that the other output port of the first flow path switching valve communicates with the second discharge pipe, the siphon phenomenon does not occur, and the reverse electric cleaning process In this period, it is possible to prevent water from flowing out from the electrolytic cell. Moreover, since the drain valve is opened after the backwashing treatment to discharge the residual water in the electrolytic cell, it is possible to prevent germs from breeding due to water remaining in the electrolytic cell.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, a voltage having a reverse polarity is applied between the electrodes after a predetermined time has elapsed since the detection of water stoppage.
According to this configuration, it is possible to avoid a situation in which a reverse polarity voltage is already applied between the electrodes when water is passed again in a short time after the water stop. If it is within the time, electrolyzed water can be obtained without waiting for the end of the scale removal process by applying a reverse voltage between the electrodes.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIGS. 1 and 2, the electrolyzed water generating device of the present embodiment includes an electrolyzer 10 and a water purifier 20, and raw water such as tap water is passed through the water purifier 20 to be purified. The purified water flowing out from the tank is electrolyzed in the electrolytic cell 10 to continuously generate alkaline water and acidic water. Here, tap water is used as the tap water, and the tap water is guided to the water purifier 20 through the water channel switching device 61 attached to the currant 60. The water channel switching device 61 includes two ports 62 and 63, and can switch between a state in which tap water is discharged as it is and a state in which the water is guided to the water purification device 20 by operation of the switching lever 64.
[0021]
Further, a water quality measuring device 30 for electrically measuring the quality of alkaline water is disposed in the outflow path of the electrolyzed water generated in the electrolytic cell 10. As the water quality measuring device 30, a device that measures pH, redox potential, ion concentration of specific ions, residual chlorine concentration or a device that measures electrical conductivity can be used according to electrochemical principles. Here, the water quality measuring device 30 having a pH sensor 31 and an oxidation-reduction potential sensor 32 is used.
[0022]
A temperature sensor 21 made of a thermistor and a constant flow valve 22 are disposed on the flow path of the raw water to the water purifier 20. The temperature sensor 21 detects the temperature of the raw water flowing in, and when a hot water of a predetermined temperature or higher is passed, an alarm is acoustically emitted via a control unit described later. The constant flow valve 22 is provided to prevent excessive water pressure from acting on the water channel after the water purifier 20. The water purifier 20 includes a cartridge containing therein a filter medium made of activated carbon (antibacterial treated) and a filter medium made of a hollow fiber membrane, and is configured so that the filter medium can be replaced by replacing the cartridge. .
[0023]
The electrolytic cell 10 includes therein a first electrode chamber 12A surrounded by the electrolytic diaphragm 11, and a second electrode chamber 12B outside the electrolytic diaphragm 11, and each of the electrode chambers 12A and 12B includes a first electrode chamber 12A and a second electrode chamber 12B. Electrodes 13A and 13B are arranged. The electrode chambers 12A and 12B are respectively provided with inlets 14A and 14B at the lower end, and outlets 15A and 15B at the upper end.
[0024]
On the flow path between the water purifier 20 and the electrolytic cell 10, a flow sensor 23 and an electrolyte supply device 40 are disposed. Although the flow path inside the electrolyte supply device 40 will be described later, it is divided into two systems inside the electrolyte supply device 40, one of which is introduced into the first electrode chamber 12A from the inlet 14A, and the other is the inlet 14B. Then, it is introduced into the second electrode chamber 12B. The flow path to the inlet 14B is connected to the discharge pipe 53 through the drain valve 24, which is an electromagnetic valve. That is, the discharge pipe 53 is basically provided for the purpose of discarding unnecessary water that is not used (may be used if necessary).
[0025]
The outlets 15A and 15B of the electrolytic cell 10 are connected to the discharge pipe 53 and the water quality measuring device 30 through the flow path switching valve 54, and the outlet 15B is connected to the discharge pipe 53 and the outlet 15A is connected to the water quality measuring device 30. And a state in which the outlet 15B is connected to the water quality measuring device 30 and the outlet 15A is connected to the discharge pipe 53. The water quality measurement device 30 is connected to the discharge pipes 51 and 52 via the flow path switching valve 55, and the electrolyzed water that has passed through the water quality measurement device 30 is selectively discharged from either of the discharge pipes 51 and 52. If the flow path between the electrolytic cell 10 and the discharge pipes 51-53 is illustrated, it will become like FIG. 1 and 2, the electrolytic diaphragm 11 is illustrated so as to surround the electrode 13A. However, in FIG. 3, the electrolytic diaphragm 11 is illustrated in a simplified form in which the electrolytic diaphragm 11 is provided between the electrodes 13A and 13B.
[0026]
The flow path switching valves 54 and 55 are spool valves driven by the DC motor 56 through a power transmission mechanism including an appropriate gear group housed in a gear box (not shown) using the DC motor 56 as a drive source. Both flow path switching valves 54 and 55 are driven by a common DC motor 56. That is, the size can be reduced as compared with the case where a driving source is provided separately. Moreover, by arranging the two flow path switching valves 54 and 55 close to each other and unitizing them together with the DC motor 56 and the gear group, the housing 1 can be easily placed in the housing 1, and the parts can be assembled by assembling the units in advance. The score will be reduced. Reducing the number of parts will lead to a reduction in assembly man-hours and a reduction in inventory space. Furthermore, the overall size of the apparatus can be reduced by downsizing the parts.
[0027]
The flow path switching valve 54 is a 4-port 2-position switching valve, and the flow path switching valve 55 is a 3-port 2-position switching valve. As shown in FIGS. 5 and 7, the two flow path switching valves 54 and 55 are configured such that two spools 82 and 83 are accommodated in one continuous body 81, and the spools 82 and 83 are respectively disposed. It is used as a component of the flow path switching valves 54 and 55, and a frame body 84 is provided on the container body 81, and a gear group is held on the frame body 84. As shown in FIGS. 4 and 6, the gear group includes a large-diameter gear 85a coupled to the shafts of the spools 82 and 83 (a large-diameter gear 85b coupled to the shaft of the spool 83 in FIGS. 5 (see FIG. 7) is omitted, but has the same number of teeth as the large-diameter gear 85a and meshes with the large-diameter gear 85a), a medium-diameter gear 86 meshing with the large-diameter gear 85a, A small-diameter gear 87 that meshes with the radial gear 86. An output gear is coupled to the rotating shaft of the DC motor 56, and the output gear meshes with the small diameter gear 87. Therefore, when the rotating shaft of the DC motor 56 rotates, the large diameter gears 85a and 85b rotate, and a cam mechanism (not shown) interposed between the large diameter gears 85a and 85b and the spools 82 and 83. The spools 82 and 83 reciprocate in the axial direction. Further, a magnet piece 88 is fixed to the large-diameter gear 85a, and reed switches 89a and 89b are fixed to two positions of the frame 84, and the position of the magnet piece 88 when the large-diameter gear 85a rotates is read. The positions of the spools 82 and 83 are detected by detecting them with the switches 89a and 89b.
[0028]
Assume that the large-diameter gear 85a is rotated counterclockwise as shown in FIG. At this time, the large-diameter gear 85b rotates clockwise. That is, the spool 82 moves rightward in FIG. 5, and the spool 83 moves leftward in FIG. In this way, when the magnet piece 88 is detected by the reed switch 89a, the DC motor 56 is controlled to stop. At the stop position, the spools 82 and 83 are located at the position shown in FIG. Is done. This state is a state in which the electrolyzed water from the electrode chamber 12B is discharged through the discharge pipe 51 after passing through the water quality measuring device 30, and corresponds to the case where alkaline ionized water is generated in the electrode chamber 12B. At this time, strongly acidic water is discharged through the discharge pipe 53. 5 and 7, reference numerals 15A ′, 15B ′, 51 ′, 52 ′, and 53 ′ denote connection pipes connected to the outlets 15A and 15B and the discharge pipes 51 to 53, respectively.
[0029]
Thus, when water flow to the electrolytic cell 10 is stopped, as shown in FIGS. 6 and 7, the large-diameter gear 85a is rotated clockwise so that the spool 82 is positioned at the left end of FIG. It is located at the right end of FIG. At this time, the discharge pipe 51 and the electrolytic cell 10 are disconnected, and the discharge pipes 52 and 53 communicate with the outlets 15A and 15B of the electrolytic cell 10, respectively. Here, since the discharge ports of the discharge pipes 52 and 53 are both provided at a position lower than the electrolytic cell 10, air is supplied to the electrolytic cell 10 through the discharge pipes 52 and 53 even when the water flow to the electrolytic cell 10 is stopped. As a result, it is possible to prevent a decrease in residual water due to the siphon phenomenon. That is, it is possible to prevent the electrodes 13A and 13B and the electrolytic diaphragm 11 from being exposed to air and adhering calcium carbonate, and the voltage of the opposite polarity between the electrodes 13A and 13B (depending on the size of the electrolytic cell 10 or the like). However, the scale can be easily removed by applying 40 V, for example. After that, when the flow path switching valves 54 and 55 are switched as shown in FIG. 1 and the drain valve 24 is opened at the same time, air flows in from the discharge pipe 51 and the residual water containing calcium ions is drained through the discharge pipe 53 and is electrolyzed. Residual water can be discharged from 10. In this way, it is possible to prevent germs from growing in the residual water and decaying.
[0030]
The above-described operation is an operation in the case of using alkaline ionized water. However, in the case of using acidic ionized water, the voltage applied to both electrodes 13A and 13B is set to have a reverse polarity. That is, the electrode 13A is a negative electrode and the electrode 13B is a positive electrode. At this time, the flow path switching valves 54 and 55 are set to the states shown in FIGS. That is, weakly acidic electrolyzed water is generated in the electrode chamber 12 </ b> B and is discharged through the discharge pipe 51. Further, the electrolyzed water generated in the electrode chamber 12 </ b> A is discharged through the discharge pipe 53. Also in this case, when the water flow to the electrolytic cell 10 is stopped, it is possible to prevent the residual water in the electrolytic cell 10 from escaping by setting the flow path switching valves 54 and 55 to the positions shown in FIGS. In this state, the scale can be removed by applying a voltage having a polarity opposite to that at the time of generation of the electrolyzed water to the electrodes 13A and 13B. Of course, after the scale is removed, the drain valve 24 is opened to discharge residual water.
[0031]
The above-described members on the flow path from the thermistor 21 to the flow path switching valves 54 and 55 are accommodated in the housing 1, and the three discharge pipes 51 to 53 are drawn from the housing 1. Here, a flexible pipe is used for the discharge pipe 51. A hose for taking in raw water from the currant 60 is also drawn out from the housing 1.
As shown in FIG. 8, the electrolyte supply device 40 has a configuration in which cylindrical containers 42 a and 42 b made of a nonmetallic material containing an electrolyte 43 are mounted in a jacket 41. In this embodiment, since it has the function of both an alkali ion water conditioner and a strong oxidation water production | generation apparatus, the kind of electrolyte 43 is selected according to which function is used. In other words, calcium lactate or the like is used as the electrolyte 43 when producing alkaline ionized water for drinking, acidic ionized water for washing the face, or strong acidic water, and sodium chloride or the like is used as the electrolyte 43 when producing strong oxidized water. Use. Therefore, the containers 42a and 42b having different shapes according to the type of the electrolyte 43 are accommodated in the jacket 41, and the flow path in the jacket 41 is changed according to the containers 42a and 42b.
[0032]
More specifically, the jacket 41 includes one introduction path pipe 41a into which water flows and two discharge path pipes 41b and 41c, and a bypass is provided between the introduction path pipe 41a and one of the discharge path pipes 41b. It communicates through the passage pipe 41d. On the other hand, the container 42a used when producing alkaline ionized water has openings 44a and 44b communicating with both the discharge pipes 41b and 41c, respectively, as shown in FIG. 9A. Further, the container 42b used for generating strong oxidized water was extended from the center of the bottom wall in addition to the openings 44a and 44b communicating with both the discharge pipes 41b and 41c, respectively, as shown in FIG. 9B. An introduction tube 44c is provided. The introduction tube 44c has such a length that the tip end closes the bypass passage tube 41d when inserted into the introduction passage tube 41a.
[0033]
Therefore, when producing alkali ion water, acid ion water, strong acid water, or the like, the container 42a is attached to the jacket 41 as shown in FIG. In this state, the purified water introduced into the jacket 41 from the introduction path 41a through the flow rate sensor 23 is sent to the discharge path pipe 41b through the bypass path pipe 41d, and then sent to the container 42a through the bypass path pipe 41d. It is discharged from 41c. That is, it is led to the inflow port 14B of the electrolytic cell 10 communicating with the discharge channel pipe 41b, and is guided to the inflow port 14A of the electrolytic cell 10 through the electrolyte 43 and the discharge channel 41c. That is, in this state, water that has passed through the electrolyte 43 is introduced into the inlet 14A of the electrolytic cell 10, and water that does not pass through the electrolyte 43 is introduced into the inlet 14B.
[0034]
On the other hand, when generating strong oxidized water, the container 42b is attached to the jacket 41 as shown in FIG. At this time, since the bypass pipe 41d is closed by the introduction cylinder 44c, the water flowing into the jacket 41 from the introduction pipe 41a is prohibited from flowing into the bypass pipe 41d and directly introduced into the container 42b through the introduction cylinder 44c. Thereafter, the flow is divided into the discharge path pipe 41b and the discharge path pipe 41c. That is, water in contact with the electrolyte 43 in the container 42b is introduced into the inlet 14B of the electrolytic cell 10 connected to the discharge passage pipe 41b and the inlet 14A of the electrolytic vessel 10 connected to the discharge passage pipe 41c, respectively. Is done.
[0035]
Here, a high-frequency oscillation type proximity switch 45 is attached to the outer surface of the jacket 41, and a metal strip for detection 46 formed in a strip shape is attached to the container 42b. Thus, if the container 42b is attached to the jacket 41, the proximity switch 45 detects the attachment of the container 42b, so that the types of the containers 42a and 42b can be identified using the detection metal piece 46 as an identification means. Therefore, by giving the output of the proximity switch 45 to the control unit described later, the control unit is instructed whether to generate alkaline ionized water, acidic ionized water, strong acidic water, or the like, or to generate strong oxidized water. Can do.
[0036]
As means for identifying the types of the containers 42a and 42b, a magnetic sensor (a reed switch or a Hall element) may be provided instead of the proximity switch 45, and a permanent magnet may be provided instead of the detection metal piece 46. Moreover, you may make it discriminate | determine the classification of the containers 42a and 42b using mechanical switches like a micro switch.
Incidentally, the polarity and magnitude of the voltage applied to the electrodes 13A and 13B provided in the electrolytic cell 10 are controlled by the control unit shown in FIG. This control unit is configured using a one-chip microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 71. An operation display unit 72 is connected to the microcomputer 71. In addition to the power switch, the operation display unit 72 includes a switch group 72a for performing various operations such as selection of generation of alkaline water and acidic water and pH adjustment, and a liquid crystal display. And a display unit 72b made of a light emitting diode. The microcomputer 71 determines the magnitude and polarity of the voltage applied to the electrodes 13A and 13B based on the instructions from the switch group 72a and the outputs of the water quality measuring device 30, the flow sensor 23 and the proximity switch 45 described above, the flow path switching valve 54, The switching of 55 and the opening and closing of the drain valve 24 are controlled. That is, in the comparison unit 71a provided in the microcomputer 71, the pH measured by the water quality measuring device 30 is compared with a preset value, and the switching power source 73 that performs PWM control is feedback-controlled so that the pH matches the target value. Thus, the voltage applied to the electrodes 13A and 13B is adjusted. The polarity of the voltage applied to the electrodes 13A and 13B is the relay contact r. ₁ , R ₂ It is switched by.
[0037]
Next, an outline of a procedure for controlling the applied voltage between the electrodes 13A and 13B so as to keep the pH at the target value by feedback control will be described. In this embodiment, the voltage Vm applied to the electrodes 13A and 13B is set corresponding to the target value pHM of the pH, and when the target value pHM is set and energized, the electrodes 13A and 13B are turned on as shown in FIG. The applied voltage is first set to Vm. Thereafter, the applied voltage of the electrodes 13A and 13B is kept at Vm until the pH is substantially stabilized (until the fluctuation value for 2 seconds becomes ± 0.1 pH). When the pH becomes stable in this way, a deviation ΔpH between the pH at this point (= pHA) and the target value pHM is obtained (actually, the difference in the output voltage of the pH sensor 31 is used), and the characteristics as shown in FIG. Based on the curve, an applied voltage Vn (= Vm−ΔV) when the pH value is shifted from the pH value corresponding to the voltage Vm by the deviation ΔpH is obtained, and this voltage Vn is applied between the electrodes 13A and 13B. Such control is repeated until the deviation ΔpH is within ± 0.2 pH, and thereafter the voltage is maintained.
[0038]
Since the pH fluctuates due to disturbances such as fluctuations in the flow rate even after the deviation ΔpH is within ± 0.2 pH as described above, when the deviation ΔpH deviates from the range of ± 0.2 pH with respect to the target value pHM, The above processing is performed, the applied voltage corresponding to the deviation ΔpH is obtained, and the control is repeated until the deviation ΔpH is within ± 0.2 pH.
If feedback control is performed in such a procedure, the overshoot decreases as can be inferred from the change in pH value shown in FIG. 11, and the pH converges to the target value pHM in a short time. In particular, since the deviation ΔpH is obtained when the pH value is stabilized as described above, the correction of the applied voltage based on the deviation ΔpH can be completed only once if there is no disturbance. It is possible to converge to the target value pHM in a short time.
[0039]
Further, when the target value pHM is different, that is, when alkaline ionized water, acidic ionized water, strong acidic water or strong oxidized water is obtained, the side reaction during each electrolysis (for example, oxidation reaction of chlorine ions) is different. Since there is a difference in time, an optimum characteristic curve is prepared for each target value pHM (here, each state that generates alkaline ionized water, acidic ionized water, and strong oxidized water), and it corresponds to each state Feedback control using the characteristic curve. Incidentally, the curve A shown in FIG. 12 is for alkaline ionized water, B is for acidic ionized water, and C is for strongly oxidized water.
[0040]
By selecting the characteristic curve as described above, the pH rising characteristic with respect to the change in the target value pHM is appropriately controlled, and the pH of the discharged electrolyzed water is whatever the target value pHM is. The value can be quickly converged to the target value pHM. The above-described characteristic curves A, B, and C can be approximately expressed by the following equations.
VpHv = A + B loge V
However, VpH is an output voltage of the pH sensor 31, V is a voltage applied to the electrodes 13A and 13B, and A and B are constants set for each state.
[0041]
When the stable state where the fluctuation is within ± 0.1 pH continues for 10 seconds or more, the voltage value and the pH value are stored in the memory 74 attached to the microcomputer 71. The value stored in the memory 74 is referred to when the water is passed again after the water stoppage, and the voltage value stored in the memory 74 is immediately applied to the electrodes 13A and 13B. By this control, the convergence time to the target value pHM after resuming water flow is further shortened. The contents of the memory 74 are rewritten whenever the above-described conditions are satisfied. Instead of rewriting the contents of the memory 74, the voltage value set for each target value pHM may be rewritten.
[0042]
By the way, since the water in the electrolytic cell 10 is drained after the reverse electric cleaning process (the process of applying the reverse polarity voltage to the electrodes 13A and 13B) after the water is stopped, the water flow is started from this state. However, there is a time delay until the electrolytic cell 10 is filled with water and reaches the pH sensor 31. Further, even when the target value pHM is changed in the middle of passing water, it takes time until the water in the electrolytic cell 10 is replaced to some extent. Therefore, the output of the pH sensor 31 does not change immediately after the start of water flow or immediately after the change of the target value pHM. Such a time zone is called a dead zone (region indicated by K in FIG. 11). Thus, when the above control is performed in the dead zone K, there is a possibility that the output value of the pH sensor 31 is stabilized even though the electrolyzed water corresponding to the voltage applied to the electrodes 13A and 13B has not reached the pH sensor 31. If the deviation ΔpH is obtained in such a state, there is a possibility that it is set to an inappropriate voltage value. In order to avoid such inconvenience, the following dead zone processing is performed during feedback control.
[0043]
That is, when the water flow is started from the water stop state, as shown in FIG. 13, the voltage Vm corresponding to the target value pHM is applied to the electrodes 13A and 13B from the time when the water flow is started and the output of the pH sensor 31 is applied. Is displayed. However, the voltage Vm is maintained without performing feedback control until a predetermined time T1 (for example, 15 seconds) elapses from the start of water flow. If the pH changes by 0.2 in the direction of the target value pHM after the time T1 has elapsed, it is determined that the dead zone has been escaped, and thereafter, the feedback control described above is started.
[0044]
When the target value pHM is changed in the course of water flow, the voltage Vmn corresponding to the changed new target value pHM is applied to the electrodes 13A and 13B and the output of the pH sensor 31 is displayed. However, the voltage Vmn is maintained without performing feedback control until a predetermined time T2 (for example, 3 seconds) elapses from the change of the target value pHM. If the pH changes by 0.2 in the direction of the target value pHM after the time T2 has elapsed, it is determined that the dead zone has been escaped, and thereafter, the feedback control described above is started. In short, the time when the target value pHM is changed in the middle of the water flow is different from the case of the transition from the water stop state to the water flow state, and the time for setting the dead zone is different. Become.
[0045]
By the way, whether or not the dead zone has been escaped is determined only by whether or not the pH has changed by 0.2 in the direction of the target value pHM as described above. When it does not change, feedback control is not started. Therefore, it is desirable to add a determination unit for forcibly escaping the dead zone. This type of determination unit can also be realized by using a timer that performs a timed operation longer than the above-described times T1 and T2, but in this embodiment, water is passed through the flow path to the electrolytic cell 10. Judgment is made based on the flow rate (for example, 0.2 liters). That is, when the flow rate measured by the flow rate sensor 23 reaches a predetermined value, the dead zone is forcibly escaped and feedback control is started. In this case, after the feedback control is started, the deviation ΔpH may be obtained using the measured value of the pH sensor 31 at the time of starting the feedback control without waiting for the determination of whether the pH is stable or not.
Next, the operation | movement which produces | generates various electrolyzed water is demonstrated. When producing alkaline ionized water, a calcium agent (generally calcium lactate) is placed in the container 42 a as the electrolyte 43 and attached to the jacket 41. Here, when generation of alkaline water is instructed by the switch 72a, a voltage is applied so that the electrode 13A of the electrolytic cell 10 is set as a positive electrode and the electrode 13B is set as a negative electrode from the time when passage of a predetermined flow rate is detected by the flow rate sensor 23. . At this time, as shown in FIGS. 1, 4, and 5, the flow path switching valve 54 communicates the electrode chamber 12A with the discharge pipe 53, and the flow path switching valve 55 passes through the flow path switching valve 54 from the electrode chamber 12B and the water quality. The electrolyzed water (alkali ion water) that has passed through the measuring device 30 is guided to the discharge pipe 51. The discharge pipe 51 is drawn from the upper part of the housing 1 and is used for eating and drinking by putting it in a cup. In addition, when calcium lactate is used for the calcium agent that is the electrolyte 43, lactate ions are generated. However, since it is discarded together with acidic water, it is possible to prevent accidental drinking of water containing lactate ions.
[0046]
On the other hand, when the generation of acidic water is instructed under the same conditions, it is instructed to take out acidic ionized water having a pH of 5.0 to 6.0, and the applied voltage of the electrodes 13A and 13B is opposite in polarity to the above. become. At this time, there is no change in the flow path, acidic ion water is taken out from the discharge pipe 51, and strong alkaline water is discharged from the discharge pipe 53. Such acidic ionized water is generally used for face washing, etc., but even if it is swallowed, there is no particular problem. Therefore, it is more convenient to discharge from the discharge pipe 51 in order to use a large amount for the purpose of face washing. Become.
[0047]
When strongly acidic water having a pH of about 3.0 to 4.0 is to be obtained for sterilization of chopping boards and cloths, the electrolyte 43 is similar to alkali ion water, but the applied voltage of the electrodes 12A and 12B. Is different. When the generation of strong acidic water is selected in this way, electrolysis is performed using the electrode 13A as the positive electrode and the electrode 13B as the negative electrode. This is the same as in the production of alkaline ionized water, but since alkaline water becomes strongly basic in order to obtain strongly acidic water, this alkaline water is not suitable for drinking. Therefore, under the condition that strongly acidic water is obtained, the control unit causes the strongly alkaline water generated in the electrode chamber 12B to be discharged from the discharge pipe 53 by switching the flow path switching valve 54 as shown in FIGS. Further, the strongly acidic water is discharged through the discharge pipe 52 by switching the flow path switching valve 55. Here, the strongly acidic water is often used after being pumped, so that it is easy to use by discharging it from the discharge pipe 52 drawn out below the housing 1. Moreover, it leads also to preventing accidental ingestion by discharging from the discharge pipe 52 of this position. Here, by using a hose or the like for the discharge pipe 52, it can be shown more effectively that it is not drinking.
[0048]
In addition, when producing | generating strong acidic water, the voltage with the above-mentioned polarity is applied to the electrodes 13A and 13B because the electrode chamber 12A has a smaller flow rate and a smaller volume, thereby increasing the concentration of ions. This is because it is easier to reduce the pH (that is, to increase the acidity) than when acidic water is generated in the electrode chamber 12B.
[0049]
By the way, when strong oxidizing water is generated, the container 42b is attached to the electrolyte supply device 40, so that the control unit switches the flow path based on the output of the proximity switch 45 so that strong oxidizing water can be generated. Valves 54 and 55 are automatically switched. That is, the flow path switching valve 54 causes the electrode chamber 12 </ b> A to communicate with the flow path switching valve 55 through the water quality measuring device 30 and allows the electrode chamber 12 </ b> B to communicate with the discharge pipe 53. Further, the flow path switching valve 55 is set so as to guide inflowing water to the discharge pipe 52. Here, the instruction of the switch group 72a that generates strong oxidized water is accepted only when the container 42b is attached. Thus, when generation of strong oxidized water is instructed by operating the switch group 72a with the container 42b attached, as in the case of generating strongly acidic water, the electrode 13A is used as the positive electrode and the electrode 13B is used as the negative electrode. To do. That is, although the kind of the electrolyte 43 is different, it operates in the same manner as when strong acid water is generated. In this way, strong oxidizing water is discharged from the discharge pipe 52 and strong base water is discharged from the discharge pipe 53, both of which are discharged from the lower part of the housing 1, thereby preventing accidental ingestion.
[0050]
As described above, if the container 42b is not attached to the electrolyte supply device 40, the generation of strong oxidized water cannot be instructed. Therefore, strong oxidized water is generated in the container 42a used when generating alkaline ionized water or the like. Even if an electrolyte (sodium chloride, potassium chloride, etc.) is added, generation of strong oxidized water cannot be instructed, so to speak, it operates on the safe side. In addition, as described above, the strong oxidized water is discharged from the discharge pipe 52 drawn from the lower portion of the housing 1, and accidental ingestion can be prevented even when the strong oxidized water is generated.
[0051]
In order to increase the bactericidal effect of strong oxidizing water, it is desirable to set the concentration of hypochlorous acid to 20 to 30 ppm, but hypochlorous acid generates chlorine gas, and a large amount of chlorine gas is unfavorable for health. Therefore, the amount of chlorine gas generated must be limited so as not to affect health. Therefore, by limiting the capacity of the container 42b used to generate strong oxidized water, an upper limit is set for the amount of strong oxidized water generated per time. Specifically, the capacity of the container 42a is limited to about 10 g, and a large amount of chlorine gas is prevented from being generated at one time. Here, the container 42a may be provided with a scale to limit the amount of the electrolyte 43 introduced.
[0052]
Further, the generation of chlorine gas is also suppressed in the control unit. That is, when the strong oxidation water is generated, the upper limit of the generation amount of the strong oxidation water is limited to about 1 liter based on the flow rate detected by the flow sensor 23. That is, when the amount of purified water passing through the flow rate sensor 23 reaches 3.5 to 4 liters (the ratio of the amount of production with strong base water is about 1: 3 to 1: 4), the buzzer provided in the control unit 75 is sounded, and then the application of voltage to the electrodes 13A and 13B is stopped after a predetermined time even if the water flow continues.
[0053]
Further, in order to suppress the generation of chlorine gas, the concentration of hypochlorous acid is determined so as not to deviate from the target value (for example, pH = 2.7) by detecting the pH of the strong oxidation water in the water quality measuring device 30. The feedback control is performed on the voltage applied to the electrodes 13A and 13B so as to keep the current at 20 to 30 ppm.
By taking the above measures, 2.5m ^Three Even when used in a narrow place, the concentration of chlorine gas in the surrounding air could be suppressed to about 1 ppm. In other words, 1 ppm, which is the allowable value of chlorine gas concentration according to the Industrial Safety and Health Act, is 2.5 m. ^Three This can be achieved even in a narrow space.
[0054]
By the way, if the curan 60 is closed or the flow path is switched by the water channel switching device 61, the supply of the raw water to the electrolyzed water generating device is stopped. Therefore, the control unit detects the water stop based on the output of the flow sensor 23. To do. When water stoppage is detected, a voltage having a polarity opposite to that during electrolysis is applied to the electrodes 13A and 13B for a short time, and a process for removing the scale attached to the electrodes 13A and 13B (reverse electric cleaning process) is performed. In the reverse electric cleaning treatment, a state in which a reverse polarity voltage is applied to the electrodes 13A and 13B is continued for a predetermined time, but the drainage valve 24 is opened just before the end to drain the wastewater including the scale through the discharge pipe 53. This prevents the waste water including the scale from being mixed in the next generation of electrolyzed water.
[0055]
It is necessary to retain water in the electrolytic cell 10 when a voltage is applied to the electrodes 13A and 13B in such a reverse electric cleaning process. In particular, since strongly acidic oxidized water having a pH of about 2 remains on the positive electrode side during electrolysis, scales containing calcium carbonate, magnesium carbonate, and the like can be dissolved and easily removed. Thus, in order to retain in the electrolytic cell 10 at the time of water stop, it is necessary to prevent drainage from the discharge pipes 51 to 53 due to the siphon phenomenon. Therefore, as described above, the flow path switching valve 55 selects the discharge pipe 52 as shown in FIG. 2 at the same time as the water flow to the electrolytic cell 10 is stopped, so that drainage due to the siphon phenomenon can be prevented. In this way, water can be retained in the electrolytic cell 10 during the reverse electric cleaning treatment, and a sufficient cleaning effect can be obtained.
[0056]
When the drain valve 24 is opened and drained, the channels of the channel switching valves 54 and 55 are selected so that the air can be taken in and drained as shown in FIG. In this manner, the atmosphere is introduced from the discharge pipe 51 and can be quickly drained from the electrolytic cell 10.
In addition, it is a routine practice to use the water again after a short period of time, and in such a case, if a reverse electric cleaning process is performed each time the water stops, It is necessary to wait for the next water flow until the end of the reverse electric cleaning process, and the usability is deteriorated. Therefore, the reverse electric cleaning process is not started immediately after the water stop, but is started after waiting for a certain time (for example, 30 seconds) from the water stop. As a result, when the water flow is resumed within the predetermined time, the water flow is immediately possible without performing the reverse electric cleaning process.
[0057]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in one electrode chamber, water is introduced into a pair of electrode chambers formed via an electrolytic diaphragm, and water is electrolyzed by applying a voltage between the electrodes provided in each electrode chamber. In the electrolyzed water generating apparatus for generating alkaline water and generating acidic water in the other electrode chamber, and flowing out electrolyzed water of alkaline water and acidic water separately from each outlet provided in each electrode chamber, A first discharge pipe provided at a position higher than the electrolytic cell, second and third discharge pipes provided with a discharge port at a position lower than the electrolytic tank, and a 4-port 2-position switching valve, and an outlet of each electrode chamber The first flow path switching valve is connected to the third discharge pipe and one output port is connected to the third discharge pipe, and the other of the first flow path switching valve. Output port as first discharge pipe A second flow path switching valve that selectively communicates with one of the second discharge pipes, water flow detection means for detecting the presence or absence of water flow to the electrolytic cell, and flow to the electrolytic cell by the water flow detection means. Switching control means for setting the second flow path switching valve so as to connect the other output port of the first flow path switching valve to the second discharge pipe when the stop of water is detected. Yes, the second discharge pipe and the third discharge pipe are connected to the electrolytic cell as the water flow to the electrolytic cell is stopped, and the discharge ports of both discharge pipes are located below the electrolytic cell. Since it is provided, there is an advantage that the residual water in the electrolytic cell does not escape due to the siphon phenomenon, and adhesion of calcium carbonate to the electrode and the electrolytic diaphragm can be prevented.
[0058]
As in the invention of claim 2, the first flow path switching valve and the second flow path switching valve comprise a spool valve in which two spools are provided in a common container, and both spool valves are a common electric motor. Since the two flow path switching valves are housed in one container and driven by one electric motor, the number of drive sources is small and control is easy and small. There is an advantage that it becomes possible.
[0059]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electrolyte supply device for adding an electrolyte to water that is passed through at least one of the electrode chambers. The electrolyte supply device is detachably mounted with a container for storing the electrolyte and the container. The jacket includes an introduction path through which water is introduced, a pair of discharge paths communicating with each electrode chamber, and a bypass path communicating the introduction path with one of the discharge paths. The first container having a shape for selecting a flow path so that water to which electrolyte is added does not flow out to the one discharge path, and the shape for selecting a flow path to prohibit water flow to the bypass path In the case where the first container and the second container are selected according to the type of electrolyte, the container having a predetermined shape is simply mounted on the jacket without using any electrical means. To switch the water flow path to the electrolytic cell In addition, if the container is selected according to the electrolyte, the flow path to be formed when using the electrolyte can be selected. There is an advantage that water can be generated. As a result, a single electrolyzed water generator can be used for various purposes.
[0060]
As in the invention of claim 4, a flow sensor is provided as a water flow detecting means on the water flow path to the electrolytic cell, and a drain valve is provided on the flow path between the lower part of the electrolytic cell and the third discharge pipe. The switching control means, when detecting the water stop based on the output of the flow sensor, causes the other output port of the first flow path switching valve to communicate with the second discharge pipe with the drain valve closed. A second flow path switching valve is set and a voltage having a polarity opposite to that during electrolysis is applied between the electrodes, and then the other output port of the first flow path switching valve is communicated with the first discharge pipe. In the case where the drain valve is opened with the second flow path switching valve set so as to allow the scale to adhere to the electrodes by applying a reverse electric cleaning process in which a voltage having a polarity opposite to that during electrolysis is applied between the electrodes. The drain valve is closed during the reverse electric cleaning process. Since the second flow path switching valve is set so that the other output port of the first flow path switching valve communicates with the second discharge pipe, the siphon phenomenon does not occur. There is an advantage that water can be prevented from flowing out of the electrolytic cell during the period. In addition, since the drain valve is opened after the back electrocleaning treatment to discharge the residual water in the electrolytic cell, there is an advantage that it is possible to prevent germs from growing due to water remaining in the electrolytic cell.
[0061]
In the case of applying a reverse polarity voltage between the electrodes after the elapse of a predetermined time from the detection of the water stop as in the invention of the fifth aspect, in the case where the water is passed again in a short time after the water stop, It is possible to avoid a situation in which a reverse polarity voltage has already been applied in the meantime, and wait for the removal of the scale by applying the reverse voltage between the electrodes to end within a short time after the water stoppage. There is an advantage that electrolyzed water can be obtained without any problems.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a state of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing another state of the above.
FIG. 3 is a configuration diagram of a main part of the above.
FIG. 4 is a partially cutaway front view showing one state of the main part of the above.
FIG. 5 is a block diagram showing one state of the main part of the above.
FIG. 6 is a partially cutaway front view showing another state of the main part of the above.
FIG. 7 is a block diagram showing another state of the main part of the above.
8A and 8B are cross-sectional views of an electrolyte supply device used in the above.
9 (a) and 9 (b) are cross-sectional views showing a container of an electrolytic chamber supply device used in the above.
FIG. 10 is a block diagram of a control unit used in the above.
FIG. 11 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 12 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 13 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 14 is a configuration diagram of a main part of a conventional example.
[Explanation of symbols]
10 Electrolysis tank
11 Electrolytic diaphragm
12A, 12B electrode chamber
13A, 13B electrode
14A, 14B Inlet
15A, 15B outlet
23 Flow sensor
24 Drain valve
30 Water quality measuring device
40 Electrolyte supply device
41 jacket
41a Introduction pipe
41b, 41c discharge pipe
41d bypass pipe
42a, 42b container
43 electrolyte
44c introduction tube
51-53 Discharge pipe
54,55 Channel switching valve
56 DC motor
81 body
82,83 spool

Claims (5)

電解隔膜を介して形成した一対の電極室にそれぞれ水を流入させ各電極室に設けた電極間に電圧を印加して水を電解することにより、一方の電極室においてアルカリ性水を生成するとともに他方の電極室において酸性水を生成し、アルカリ性水と酸性水との電解水を各電極室にそれぞれ設けた流出口から各別に流出させる電解水生成装置において、吐出口を電解槽よりも高い位置に備える第１の吐出管と、吐出口を電解槽よりも低い位置に備える第２および第３の吐出管と、４ポート２位置切換弁よりなり各電極室の流出口にそれぞれ入力ポートが結合されるとともに一方の出力ポートが第３の吐出管に接続された第１の流路切換弁と、３ポート２位置切換弁よりなり第１の流路切換弁の他方の出力ポートを第１の吐出管と第２の吐出管との一方に選択的に連通させる第２の流路切換弁と、電解槽への通水の有無を検出する通水検出手段と、通水検出手段により電解槽への通水の停止が検出されると第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第２の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定する切換制御手段とを備えることを特徴とする電解水生成装置。Water is introduced into a pair of electrode chambers formed through the electrolytic diaphragm, and a voltage is applied between the electrodes provided in each electrode chamber to electrolyze the water, thereby generating alkaline water in one electrode chamber and the other. In the electrolyzed water generating device that generates acidic water in each electrode chamber and discharges electrolyzed water of alkaline water and acidic water separately from the outlets provided in each electrode chamber, the discharge port is positioned higher than the electrolytic cell The first discharge pipe provided, the second and third discharge pipes provided with discharge ports at positions lower than the electrolytic cell, and the 4-port 2-position switching valve, each having an input port coupled to the outlet of each electrode chamber. And a first flow path switching valve having one output port connected to the third discharge pipe, and a 3-port 2-position switching valve. The other output port of the first flow path switching valve is connected to the first discharge port. Between the tube and the second discharge tube The second flow path switching valve that is selectively communicated with the flow path, the water flow detection means for detecting the presence or absence of water flow to the electrolytic cell, and the stop of water flow to the electrolytic cell are detected by the water flow detection means. And switching control means for setting the second flow path switching valve so as to communicate the other output port of the first flow path switching valve with the second discharge pipe. . 第１の流路切換弁と第２の流路切換弁とは共通の器体内に２個のスプールを設けたスプール弁よりなり、両スプール弁は共通の電動機を駆動源とし連動するように駆動されることを特徴とする請求項１記載の電解水生成装置。The first flow path switching valve and the second flow path switching valve are formed of a spool valve having two spools in a common container, and both spool valves are driven to be linked with a common electric motor as a drive source. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1, wherein: 少なくとも一方の電極室に通水される水に電解質を添加する電解質供給装置を設け、電解質供給装置は、電解質を収納する容器と、前記容器が着脱自在に装着されるジャケットとを備え、ジャケットは、水が導入される導入路と、各電極室にそれぞれ連通する一対の排出路と、導入路と一方の排出路とを連通させるバイパス路とを備え、容器には、電解質が添加された水を前記一方の排出路に流出させないように流路を選択する形状の第１の容器と、バイパス路への通水を禁止するように流路を選択する形状の第２の容器とがあり、電解質の種類に応じて第１の容器と第２の容器とが選択されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電解水生成装置。An electrolyte supply device for adding an electrolyte to water that is passed through at least one electrode chamber is provided, and the electrolyte supply device includes a container that stores the electrolyte, and a jacket on which the container is detachably mounted. An introduction path for introducing water, a pair of discharge paths communicating with each electrode chamber, and a bypass path for communicating the introduction path with one of the discharge paths. A first container having a shape that selects the flow path so as not to flow into the one discharge path, and a second container having a shape that selects the flow path to prohibit water flow to the bypass path, The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first container and the second container are selected according to the type of the electrolyte. 電解槽への水の流路上に通水検出手段として流量センサを設けるとともに、電解槽の下部と第３の吐出管との間の流路上に排水弁を設け、切換制御手段は、流量センサの出力に基づいて止水を検出すると、排水弁を閉じた状態で第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第２の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定するとともに、電解時とは逆極性の電圧を電極間に印加し、その後、第１の流路切換弁の上記他方の出力ポートを第１の吐出管に連通させるように第２の流路切換弁を設定した状態で排水弁を開放させることを特徴とする請求項１記載の電解水生成装置。A flow sensor is provided as a water flow detecting means on the water flow path to the electrolytic cell, and a drain valve is provided on the flow path between the lower part of the electrolytic cell and the third discharge pipe. When water stoppage is detected based on the output, the second flow path switching valve is set so that the other output port of the first flow path switching valve communicates with the second discharge pipe with the drain valve closed. In addition, a voltage having a polarity opposite to that during electrolysis is applied between the electrodes, and then the second flow path switching is performed so that the other output port of the first flow path switching valve communicates with the first discharge pipe. 2. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1, wherein the drain valve is opened with the valve set. 止水の検出から所定時間の経過後に電極間に逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項４記載の電解水生成装置。The electrolyzed water generating apparatus according to claim 4, wherein a voltage having a reverse polarity is applied between the electrodes after a predetermined time has elapsed since the detection of the water stop.

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