【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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）を生成することも可能である。
【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５２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５２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５２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、吐出管５２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５２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１３Ａ，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５２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５２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５２を引き出すようにして、吐出管５２を通る水を利用しにくくしてある。このため、吐出管５２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５２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５２から排出されることになる。このことにより、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５２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５２の開放端の高さ位置に下がるまで続き、吐出管５２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、吐出管５２から外部に水を排出させず電解槽１０の残留水を減少させないように、抵抗弁５８を吐出管５２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５２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５２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５２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５２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、電解槽内に配置した一対の電極間に電圧を印加して水を電解し、生成されたアルカリ性水と酸性水とを電解槽の上部に設けた一対の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の吐出管と、４ポート切換弁よりなり各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１の吐出管に接続され他方の出力ポートが第２の吐出管に接続された流路切換弁と、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流路切換弁の両出力ポートを連通させるように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る。この構成によれば、電解槽への通水の停止に伴って流路切換弁の両出力ポート間が連通して第１の吐出管と第２の吐出管とが連通するのであって、第１の吐出管の吐出口から作用する大気圧は電解槽内の残留水に作用せずに第２の吐出管に抜けるから、電解槽の中の残留水がサイホン現象によって抜けるのを防止することができ、結果的に電極や電解隔膜が空気に晒されず、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。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、吐出口を電解槽よりも低い位置に備える第３の吐出管と、電解槽の下部と第３の吐出管との間の流路上に設けた排水弁とを備え、切換制御手段は、通水検知手段により電解槽への通水の停止が検出された後に、電解時とは逆極性の電圧を電極間に印加し、次に排水弁を開放し、さらに流路切換弁の入力ポートのうち電解時に第２の吐出管に連通していた入力ポートを第１の吐出管に連通させるように流路切換弁を設定するものである。この構成では、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ことができ、この間には請求項１の発明の構成によって、第１の吐出管と第２の吐出管とが連通していることにより電解槽内の残留水がサイホン現象によって流出することが防止される。また、逆電洗浄処理後には排水弁を開き、かつ流路切換弁の入力ポートのうち電解時に第２の吐出管に連通していた入力ポートを第１の吐出管に連通させるように流路切換弁を設定するから、電解槽よりも上方に吐出口を有した第１の吐出管から電解槽に大気圧を作用させて電解槽の残留水を効率よく排出することができ、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。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、排水弁を開放してから所定時間の経過後に流路切換弁の入力ポートのうち電解時に第２の吐出管に連通していた入力ポートを第１の吐出管に連通させるように流路切換弁を設定するものである。この構成によれば、排水弁を開放し第３の吐出管に水の流れができた後に、流路切換弁を作動させて第１の吐出管を電解槽に連通させるから、電解槽の残留水を一層効率よく排出することができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、通水の停止が検出されて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。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本実施形態の電解水生成装置は、図１ないし図３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。
【００１８】
また、電解槽１０で生成された電解水の流出経路には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を備えるものを用いる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。電極室１２Ａは電極室１２Ｂよりも容積が小さく、電極室１２Ａに水を流入させる流入口１４Ａは電解槽１０の底面よりも上方に開放端を有し、電極室１２Ａから水を流出させる流出口１５Ａは電解槽１０の上面よりも下方に開放端を有する。
【００２１】
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。浄水装置２０を通過した水は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。
【００２２】
電解槽１０の流出口１５Ａ，１５Ｂは、流路切換弁５４を通して吐出管５２および水質測定装置３０に接続され、流出口１５Ｂを吐出管５２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５２に接続する状態とを切り換える。水質測定装置３０は吐出管５１に接続され、水質測定装置３０を通った電解水は吐出管５１から吐出される。なお、図１ないし図３において矢印は水の流れを示し、水路における実線は水の満たされた状態、破線は水の抜けた状態を示す。
【００２３】
流路切換弁５４は、直流電動機を駆動源としギアボックス（直流電動機およびギアボックスはともに図示せず）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により駆動されるスプール弁であり４ポート切換弁を構成する。流路切換弁５４は、図５、図７、図９に示すように、器体８１の中にスプール８２を収納したものであり、器体８１の長手方向の一端部には図４、図６、図８のような枠体８４が一体に設けられ、枠体８４には歯車群が保持される。歯車群は、スプール８２の軸に結合された大径歯車８５と、大径歯車８５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、直流電動機の回転軸が回転すれば、大径歯車８５が回転し、大径歯車８５とスプール８２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は軸方向に往復移動する。さらに、大径歯車８５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８５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で検出することによって、スプール８２の位置を検出するようになっている。
【００２４】
いま、図４に矢印で示すように大径歯車８５を左回りに回転させるとする。このとき、スプール８２が図５の右向きに移動する。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が停止するように制御され、停止位置においてスプール８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５２を通して強酸性水が吐出される。なお、図５、図７、図９において、符号１５Ａ′，１５Ｂ′，５１′，５２′は、それぞれ流出口１５Ａ，１５Ｂ、吐出管５１，５２に接続される接続管を示す。
【００２５】
しかして、電解槽１０への通水を停止したときには、図６に矢印で示すように大径歯車８５を右回りに所定時間だけ回転させてスプール８２を図７の中央に位置させる。このとき、電解槽１０の流出口１５Ａ，１５Ｂは両方の吐出管５１，５２に連通するので、吐出管５１と吐出管５２が流路切換弁５４内を通じて連通することになる。ここに、吐出管５１は電解槽１０よりも高い位置に吐出口を有し、吐出管５２は電解槽１０よりも低い位置に吐出口を有しているから、電解槽１０への通水を停止すると吐出管５１を通して流路切換弁５４に空気が入り、吐出管５１、水質測定装置３０、流路切換弁５４、吐出管５２内に残留していた水が排出される。このようにして残留していた水が排出されると、電解槽１０へとつながる水がなくなるので、結果的にサイホン現象による電解槽１０内の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（これを、逆電洗浄処理という）。
【００２６】
その後に排水弁２４を開き、流路切換弁５４を図８に矢印で示すように大径歯車８５をさらに右回りに回転させスプール８２を図９の位置に設定すると、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（これを排水処理という）。なお、吐出管５３は吐出管５２と兼用してもよい。
【００２７】
本実施形態では、排水弁２４を開いてから所定時間（たとえば２秒）後に流路切換弁５４を図８、図９の位置に設定するように制御しており、排水弁２４の前後に水の流れを形成した状態で流路切換弁５４を上記位置に設定することにより、電解槽１０の残留水を効率よく排水することができる。つまり、電解槽１０の残留水を排出し、残留水に雑菌が繁殖して腐敗するのを防止する。
【００２８】
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。
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、２個の１チップマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）７１Ａ，７１Ｂを用いて構成される。マイコン７１Ｂには操作表示部７２が接続され、操作表示部７２は、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７１Ｂはスイッチ群７２ａからの指示に対応したデータをマイコン７１Ａに引き渡し、マイコン７１Ａではマイコン７１Ｂからのデータと上述した水質測定装置３０の出力と流量センサ２３の出力とに基づいて、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７１Ａ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。
【００２９】
一方、水質測定装置３０の出力はマイコン７１Ａに入力された後に、そのデータがマイコン７１Ｂに引き渡され、水質測定装置３０での測定結果に対応するように表示部７２ｂに表示される。また、流量センサ２３の出力もマイコン７１Ａに入力され、このデータもマイコン７１Ｂに引き渡される。しかして、マイコン７１Ａは流量センサ２３の出力により止水を検出し、上述した逆電洗浄処理や排水処理を行ない、これらの処理が終了して非動作状態になるとマイコン７１Ｂに指示を与えて表示部７２ｂの表示をオフにする。ただし、カートリッジ交換や次回に通水する際に生成する電解水を示す表示のように、最小限必要な情報については表示部７２ｂに表示させ続るようにしてもよい。
【００３０】
上述のように２個のマイコン７１Ａ，７１Ｂを用い、スイッチ群７２ａからの指示、あるいは流量センサ２３や水質測定装置３０の出力を両マイコン７１Ａ，７１Ｂ間で授受するから、両マイコン７１Ａ，７１Ｂを異なる回路基板に実装したときに、回路基板間を接続する線数を少なくすることができる。つまり、回路基板間のコネクタの個数を比較的少なくすることができ、組立作業や保守作業が容易になる。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、強酸性水を得る場合では、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、強酸性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、ハが強酸性水用である。
【００３４】
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。
【００３５】
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７１Ａ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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、不感帯処理の他の手順は同様になる。
【００３９】
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。
【００４０】
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、電解質供給装置４０に電解質としてカルシウム剤（一般には乳酸カルシウム）を入れる。ここで、スイッチ群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５２に連通させ、電極室１２Ｂ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。
【００４１】
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５２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。
【００４２】
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３、図８、図９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５２から吐出させ、強酸性水を吐出管５１を通して排出させる。
【００４３】
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を小さくする（つまり酸性度を高める）のが容易になる。
【００４４】
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。
【００４５】
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程度の強酸性の酸性水が残留するから、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５１，５２からの排水を防止することが必要になる。
【００４６】
そこで、上述のように、電解槽１０への通水を停止したときには図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、両電極室１２Ａ，１２Ｂをともに両吐出管５１，５２と連通させ、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。
【００４７】
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。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、電解槽内に配置した一対の電極間に電圧を印加して水を電解し、生成されたアルカリ性水と酸性水とを電解槽の上部に設けた一対の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の吐出管と、４ポート切換弁よりなり各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１の吐出管に接続され他方の出力ポートが第２の吐出管に接続された流路切換弁と、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流路切換弁の両出力ポートを連通させるように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流路切換弁の両出力ポート間が連通して第１の吐出管と第２の吐出管とが連通するのであって、第１の吐出管の吐出口から作用する大気圧は電解槽内の残留水に作用せずに第２の吐出管に抜けるから、電解槽の中の残留水がサイホン現象によって抜けるのを防止することができ、結果的に電極や電解隔膜が空気に晒されず、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を有する。
請求項２の発明のように、吐出口を電解槽よりも低い位置に備える第３の吐出管と、電解槽の下部と第３の吐出管との間の流路上に設けた排水弁とを備え、切換制御手段は、通水検知手段により電解槽への通水の停止が検出された後に、電解時とは逆極性の電圧を電極間に印加し、次に排水弁を開放し、さらに流路切換弁の入力ポートのうち電解時に第２の吐出管に連通していた入力ポートを第１の吐出管に連通させるように流路切換弁を設定するものでは、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ことができ、この間には請求項１の発明の構成によって、第１の吐出管と第２の吐出管とが連通していることにより電解槽内の残留水がサイホン現象によって流出することが防止されるという利点がある。また、逆電洗浄処理後には排水弁を開き、かつ流路切換弁の入力ポートのうち電解時に第２の吐出管に連通していた入力ポートを第１の吐出管に連通させるように流路切換弁を設定するから、電解槽よりも上方に吐出口を有した第１の吐出管から電解槽に大気圧を作用させて電解槽の残留水を効率よく排出することができ、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。
【００４９】
請求項３の発明のように、排水弁を開放してから所定時間の経過後に流路切換弁の入力ポートのうち電解時に第２の吐出管に連通していた入力ポートを第１の吐出管に連通させるように流路切換弁を設定するものでは、排水弁を開放し第３の吐出管に水の流れができた後に、流路切換弁を作動させて第１の吐出管を電解槽に連通させるから、電解槽の残留水を一層効率よく排出することができるという利点がある。
【００５０】
請求項４の発明のように、通水の停止が検出されて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】同上の他の状態を示す構成図である。
【図３】同上のさらに他の状態を示す構成図である。
【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】同上の要部の他の状態を示す一部切欠した正面図である。
【図７】同上の要部の他の状態を示す構成図である。
【図８】同上の要部のさらに他の状態を示す一部切欠した正面図である。
【図９】同上の要部のさらに他の状態を示す構成図である。
【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
５１〜５３ 吐出管
５４ 流路切換弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolyzed water generating apparatus that continuously generates alkaline or acidic electrolyzed water by electrolyzing raw 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. Furthermore, it is possible to generate strong alkaline electrolyzed water (hereinafter referred to as strong alkaline water).
[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 52 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 52 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 52 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 pipe 52 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 52 as indicated by the dashed arrows 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 13A 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 52 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 52 are positioned sufficiently apart so that misuse of the electrolytic water does not occur. It is. That is, the discharge pipe 52 is pulled out from the lower part of the housing 1 of the electrolyzed water generating device, making it difficult to use the water passing through the discharge pipe 52. For this reason, the discharge port of the discharge pipe 52 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 52 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 52. As a result, a siphon phenomenon occurs and a part of the residual water in the electrolytic cell 10 is discharged from the discharge pipe 52. 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 52 in the electrolytic cell 10, and the position of the discharge tube 52 and the electrodes 13A, 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, until the drain valve 24 is opened after the reverse voltage is applied to the electrodes 13A and 13B when the water flow is stopped, the residual water in the electrolytic cell 10 is not reduced without discharging water from the discharge pipe 52 to the outside. In addition, it is considered that the resistance valve 58 is provided in the intermediate portion of the discharge pipe 52. The resistance valve 58 urges the valve body to be spring-biased, and water discharge from the discharge pipe 52 is possible if there is a water pressure equal to or higher than the spring pressure of the resistance valve 58 during water flow. 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 52 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 52, 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 52 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. It is an object of the present invention to provide an electrolyzed water generating device that does not change.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a voltage is applied between a pair of electrodes disposed in the electrolytic cell to electrolyze water, and the generated alkaline water and acidic water are supplied from a pair of outlets provided in the upper part of the electrolytic cell. In the electrolyzed water generating apparatus that flows out separately, a first discharge pipe having a discharge port at a position higher than the electrolytic cell, a second discharge pipe having a discharge port at a position lower than the electrolytic cell, and a 4-port switching valve A flow path switching valve having an input port coupled to each outlet and one output port connected to the first discharge pipe and the other output port connected to the second discharge pipe; A flow detection means for detecting the presence or absence of water flow, and a flow path switching valve for communicating both output ports of the flow path switching valve when the flow detection means detects stoppage of water flow to the electrolytic cell. Switching control means for setting. According to this configuration, with the stop of water flow to the electrolytic cell, both the output ports of the flow path switching valve communicate with each other, and the first discharge pipe and the second discharge pipe communicate with each other. Since the atmospheric pressure acting from the discharge port of the discharge pipe 1 does not act on the residual water in the electrolytic cell and escapes to the second discharge pipe, it is possible to prevent the residual water in the electrolytic tank from leaking due to the siphon phenomenon. As a result, the electrode and the electrolytic diaphragm are not exposed to air, and adhesion of calcium carbonate to the electrode and the electrolytic diaphragm can be prevented.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a third discharge pipe having a discharge port at a position lower than the electrolytic cell is provided on a flow path between the lower portion of the electrolytic cell and the third discharge pipe. The switching control means applies a voltage having a polarity opposite to that at the time of electrolysis between the electrodes after the stoppage of the water flow to the electrolytic cell is detected by the water flow detection means. Further, the flow path switching valve is set so that the input port that communicated with the second discharge pipe during electrolysis is connected to the first discharge pipe among the input ports of the flow path switching valve. In this configuration, the scale attached to the electrodes can be removed by performing a reverse electric cleaning process in which a voltage having a polarity opposite to that during electrolysis is applied between the electrodes. During this period, according to the configuration of the invention of claim 1, Since the first discharge pipe and the second discharge pipe communicate with each other, residual water in the electrolytic cell is prevented from flowing out due to the siphon phenomenon. In addition, after the backwashing process, the drain valve is opened, and the input port connected to the second discharge pipe at the time of electrolysis is connected to the first discharge pipe among the input ports of the flow path switching valve. Since the switching valve is set, the atmospheric pressure can be applied to the electrolytic cell from the first discharge pipe having the discharge port above the electrolytic cell, so that the residual water in the electrolytic cell can be efficiently discharged. It is possible to prevent water from remaining and germs from breeding.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the input port connected to the second discharge pipe at the time of electrolysis among the input ports of the flow path switching valve after a predetermined time has elapsed since the drain valve was opened. The flow path switching valve is set so as to communicate with the first discharge pipe. According to this configuration, after the drain valve is opened and water flows in the third discharge pipe, the flow path switching valve is operated to connect the first discharge pipe to the electrolytic cell. Water can be discharged more efficiently.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a voltage having a reverse polarity is applied between the electrodes after a predetermined time has elapsed since the stop of water flow was detected. 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.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIGS. 1 to 3, 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.
[0018]
In addition, a water quality measuring device 30 that electrically measures water quality 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, what has pH sensor 31 as water quality measuring device 30 is used.
[0019]
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. .
[0020]
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. The electrode chamber 12A has a smaller volume than the electrode chamber 12B, and the inlet 14A through which water flows into the electrode chamber 12A has an open end above the bottom surface of the electrolytic cell 10, and the outlet through which water flows out from the electrode chamber 12A. 15 A has an open end below the upper surface of the electrolytic cell 10.
[0021]
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. The water that has passed through the water purifier 20 is divided into two systems, one of which is introduced into the first electrode chamber 12A from the inlet 14A, and the other is introduced into the second electrode chamber 12B from the inlet 14B. 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 provided for the purpose of discarding unnecessary water that is basically not used.
[0022]
The outlets 15 </ b> A and 15 </ b> B of the electrolytic cell 10 are connected to the discharge pipe 52 and the water quality measuring device 30 through the flow path switching valve 54, and the outlet 15 </ b> B is connected to the discharge pipe 52 and the outlet 15 </ b> A 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 52. The water quality measurement device 30 is connected to the discharge pipe 51, and the electrolyzed water that has passed through the water quality measurement device 30 is discharged from the discharge pipe 51. 1 to 3, arrows indicate the flow of water, a solid line in the water channel indicates a state where water is filled, and a broken line indicates a state where water is removed.
[0023]
The flow path switching valve 54 is a spool valve that is driven by a DC motor through a power transmission mechanism that includes a suitable gear group housed in a gear box (both the DC motor and the gear box are not shown) using a DC motor as a drive source. And constitutes a 4-port switching valve. As shown in FIGS. 5, 7, and 9, the flow path switching valve 54 is a container in which a spool 82 is accommodated in a container body 81. 6, a frame body 84 as shown in FIG. 8 is integrally provided, and a gear group is held on the frame body 84. The gear group includes a large-diameter gear 85 coupled to the shaft of the spool 82, a medium-diameter gear 86 that meshes with the large-diameter gear 85, and a small-diameter gear 87 that meshes with the medium-diameter gear 86. An output gear is coupled to the rotating shaft of the DC motor, and the output gear meshes with the small diameter gear 87. Therefore, when the rotary shaft of the DC motor rotates, the large diameter gear 85 rotates, and the spool 82 reciprocates in the axial direction by a cam mechanism (not shown) interposed between the large diameter gear 85 and the spool 82. Moving. Further, a magnet piece 88 is fixed to the large-diameter gear 85, and reed switches 89a and 89b are fixed to two positions of the frame body 84, and the position of the magnet piece 88 when the large-diameter gear 85 rotates is read. The position of the spool 82 is detected by detecting with the switches 89a and 89b.
[0024]
Assume that the large-diameter gear 85 is rotated counterclockwise as indicated by an arrow in FIG. At this time, the spool 82 moves rightward in FIG. Thus, when the magnet piece 88 is detected by the reed switch 89a, the DC motor is controlled to stop, and at the stop position, the spool 8 is located at the position shown in FIG. 5, and a flow path indicated by a solid line arrow is formed. 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 52. 5, 7, and 9, reference numerals 15 </ b> A ′, 15 </ b> B ′, 51 ′, and 52 ′ indicate connection pipes connected to the outlets 15 </ b> A and 15 </ b> B and the discharge pipes 51 and 52, respectively.
[0025]
Therefore, when the water flow to the electrolytic cell 10 is stopped, the large-diameter gear 85 is rotated clockwise for a predetermined time as shown by an arrow in FIG. 6 so that the spool 82 is positioned at the center of FIG. At this time, since the outlets 15A and 15B of the electrolytic cell 10 communicate with both the discharge pipes 51 and 52, the discharge pipe 51 and the discharge pipe 52 communicate with each other through the flow path switching valve 54. Here, the discharge pipe 51 has a discharge port at a position higher than the electrolytic cell 10, and the discharge pipe 52 has a discharge port at a position lower than the electrolytic cell 10. When stopped, air enters the flow path switching valve 54 through the discharge pipe 51, and water remaining in the discharge pipe 51, the water quality measuring device 30, the flow path switching valve 54, and the discharge pipe 52 is discharged. When the remaining water is discharged in this way, there is no water connected to the electrolytic cell 10, and as a result, it is possible to prevent a decrease in the residual water in the electrolytic cell 10 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 (this is referred to as a reverse electric cleaning process).
[0026]
Thereafter, the drain valve 24 is opened, and the flow path switching valve 54 is further rotated clockwise as indicated by an arrow in FIG. 8 to set the spool 82 at the position shown in FIG. The residual water that flows in and contains calcium ions can be drained through the discharge pipe 53 and the residual water can be discharged from the electrolytic cell 10 (this is called drainage treatment). Note that the discharge pipe 53 may also be used as the discharge pipe 52.
[0027]
In the present embodiment, the flow path switching valve 54 is controlled to be set at the position shown in FIGS. 8 and 9 after a predetermined time (for example, 2 seconds) after the drain valve 24 is opened. The remaining water in the electrolytic cell 10 can be efficiently drained by setting the flow path switching valve 54 at the above position in a state in which the flow is formed. That is, residual water in the electrolytic cell 10 is discharged, and various bacteria are prevented from growing in the residual water and being spoiled.
[0028]
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.
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 by using two one-chip microcomputers (hereinafter referred to as microcomputers) 71A and 71B. An operation display unit 72 is connected to the microcomputer 71B. 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 adjustment of pH, a liquid crystal display, and a light emitting diode. And a display unit 72b. The microcomputer 71B delivers the data corresponding to the instruction from the switch group 72a to the microcomputer 71A. The microcomputer 71A, based on the data from the microcomputer 71B, the output of the water quality measuring device 30 and the output of the flow sensor 23, the electrodes 13A, It controls the magnitude and polarity of the voltage applied to 13B, switching of the flow path switching valve 54, opening and closing of the drain valve 24, and the like. That is, in the comparison unit 71a provided in the microcomputer 71A, the pH measured by the water quality measurement device 30 is compared with a preset value, and the switching power supply 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 switched by the relay contacts r1 and r2.
[0029]
On the other hand, after the output of the water quality measurement device 30 is input to the microcomputer 71A, the data is transferred to the microcomputer 71B and displayed on the display unit 72b so as to correspond to the measurement result of the water quality measurement device 30. The output of the flow sensor 23 is also input to the microcomputer 71A, and this data is also transferred to the microcomputer 71B. Thus, the microcomputer 71A detects water stoppage by the output of the flow sensor 23, performs the above-described reverse electric cleaning process and drainage process, and gives instructions to the microcomputer 71B when these processes are finished and becomes inoperative. The display of the part 72b is turned off. However, the minimum necessary information may be continuously displayed on the display unit 72b, such as a display indicating the electrolyzed water generated at the time of cartridge replacement or the next water flow.
[0030]
As described above, the two microcomputers 71A and 71B are used, and the instructions from the switch group 72a or the outputs of the flow sensor 23 and the water quality measuring device 30 are exchanged between the microcomputers 71A and 71B. When mounted on different circuit boards, the number of lines connecting the circuit boards can be reduced. That is, the number of connectors between circuit boards can be relatively reduced, and assembly and maintenance operations are facilitated.
[0031]
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.
[0032]
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.
[0033]
Further, when the target value pHM is different, that is, when alkaline ionized water, acidic ionized water, or strongly acidic water is obtained, side reactions (for example, oxidation reaction of chlorine ions) at the time of electrolysis are different and there is a difference in reaction time. From this, an optimum characteristic curve is prepared for each target value pHM (here, each state in which alkaline ionized water, acidic ionized water, and strongly acidic water are generated), and a characteristic curve corresponding to each state is used. Feedback control. Incidentally, the curve A shown in FIG. 12 is for alkaline ionized water, B is for acidic ionized water, and C is for strongly acidic water.
[0034]
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 log e 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.
[0035]
When the stable state in which 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 71A. 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.
[0036]
By the way, since the water in the electrolytic cell 10 is drained after the reverse electric washing process (the process of applying the reverse polarity voltage to the electrodes 13A and 13B) after the water stoppage, the water flow is started from this state. However, there is a time delay until the electrolytic cell 10 is filled with water and further 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.
[0037]
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.
[0038]
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 transition from the water-stopped state to the water-passing state is different from the case where the target value pHM is changed in the course of watering, except that the time set as the dead zone is different, and the other procedures for the dead-zone processing are the same. .
[0039]
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 stabilized.
[0040]
Next, the operation | movement which produces | generates various electrolyzed water is demonstrated. When producing alkaline ionized water, a calcium agent (generally calcium lactate) is added to the electrolyte supply device 40 as an electrolyte. Here, when generation of alkaline water is instructed by the switch group 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 when the flow rate sensor 23 detects the passage of a predetermined flow rate. The At this time, as shown in FIGS. 1, 4, and 5, the flow path switching valve 54 communicates the electrode chamber 12 </ b> A with the discharge pipe 52, passes through the electrode chamber 12 </ b> B, and passes through the water quality measuring device 30 (alkaline ion water). ) 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 an electrolyte, 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.
[0041]
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 52. 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.
[0042]
When obtaining strongly acidic water having a pH of about 3.0 to 4.0 for sterilization of cutting boards and cloths, the same electrolyte as alkaline ion water is used as the electrolyte, 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 strong acidic water is obtained, the control unit causes the strong alkaline water generated in the electrode chamber 12B to be discharged from the discharge pipe 52 by switching the flow path switching valve 54 as shown in FIGS. Then, the strongly acidic water is discharged through the discharge pipe 51.
[0043]
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 easy to reduce the pH (that is, increase the acidity) as compared with the case where acidic water is generated in the electrode chamber 12B.
[0044]
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 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 process, 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 wastewater containing the scale from being mixed in the next generation of electrolyzed water.
[0045]
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 acidic 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 stoppage, it is necessary to prevent drainage from the discharge pipes 51 and 52 due to the siphon phenomenon.
[0046]
Therefore, as described above, when the water flow to the electrolytic cell 10 is stopped, both the electrode chambers 12A and 12B are connected to both discharge pipes by switching the flow path switching valve 54 as shown in FIGS. 51 and 52 are communicated to prevent drainage due to siphon phenomenon. 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.
[0047]
When the drain valve 24 is opened and drained, the channel of the channel switching valve 54 is 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.
[0048]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a voltage is applied between a pair of electrodes disposed in the electrolytic cell to electrolyze water, and the generated alkaline water and acidic water are supplied from a pair of outlets provided in the upper part of the electrolytic cell. In the electrolyzed water generating apparatus that flows out separately, a first discharge pipe having a discharge port at a position higher than the electrolytic cell, a second discharge pipe having a discharge port at a position lower than the electrolytic cell, and a 4-port switching valve A flow path switching valve having an input port coupled to each outlet and one output port connected to the first discharge pipe and the other output port connected to the second discharge pipe; A flow detection means for detecting the presence or absence of water flow, and a flow path switching valve for communicating both output ports of the flow path switching valve when the flow detection means detects stoppage of water flow to the electrolytic cell. Switching control means for setting, and water flow to the electrolytic cell With the stop, the two output ports of the flow path switching valve communicate with each other and the first discharge pipe and the second discharge pipe communicate with each other, and the atmospheric pressure acting from the discharge port of the first discharge pipe is Since it leaves the second discharge pipe without acting on the residual water in the electrolytic cell, it is possible to prevent the residual water in the electrolytic cell from leaking out due to the siphon phenomenon. There is an advantage that calcium carbonate can be prevented from adhering to the electrode and electrolytic diaphragm without being exposed.
As in the invention of claim 2, a third discharge pipe provided with a discharge port at a position lower than the electrolytic cell, and a drain valve provided on a flow path between the lower part of the electrolytic cell and the third discharge pipe The switching control means applies a voltage having a polarity opposite to that at the time of electrolysis between the electrodes after the water flow detecting means detects the stop of water flow to the electrolytic cell, and then opens the drain valve, Of the input ports of the flow path switching valve, in the case where the flow path switching valve is set so that the input port communicating with the second discharge pipe at the time of electrolysis is connected to the first discharge pipe, the polarity is opposite to that at the time of electrolysis The scale adhered to the electrodes can be removed by performing a reverse electric cleaning process in which a voltage of 5 is applied between the electrodes. During this period, the first discharge pipe and the second discharge can be removed according to the configuration of the invention of claim 1. Residual water in the electrolytic cell flows out due to the siphon phenomenon due to the communication with the pipe. There is an advantage that but is prevented. In addition, after the backwashing process, the drain valve is opened, and the input port connected to the second discharge pipe at the time of electrolysis is connected to the first discharge pipe among the input ports of the flow path switching valve. Since the switching valve is set, the atmospheric pressure can be applied to the electrolytic cell from the first discharge pipe having the discharge port above the electrolytic cell, so that the residual water in the electrolytic cell can be efficiently discharged. There is an advantage that it is possible to prevent water from remaining and propagation of various germs.
[0049]
As in the third aspect of the present invention, the input port connected to the second discharge pipe at the time of electrolysis among the input ports of the flow path switching valve after the elapse of a predetermined time after the drain valve is opened is the first discharge pipe. In the case where the flow path switching valve is set so as to communicate with the first discharge pipe, after the drain valve is opened and water flows in the third discharge pipe, the flow path switching valve is operated to connect the first discharge pipe to the electrolytic cell. Therefore, there is an advantage that the residual water in the electrolytic cell can be discharged more efficiently.
[0050]
As in the fourth aspect of the invention, in the case where a reverse polarity voltage is applied between the electrodes after a lapse of a predetermined time since the stoppage of water flow is detected, the water is passed again in a short time after the water stoppage. In this case, it is possible to avoid a situation where a reverse polarity voltage has already been applied between the electrodes, and within a short time after the water stop, the scale removal process by applying the reverse voltage between the electrodes is completed. There is an advantage that electrolyzed water can be obtained without waiting for it to occur.
[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 block diagram showing still another state 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.
FIG. 8 is a partially cutaway front view showing still another state of the main part.
FIG. 9 is a configuration diagram showing still another state of the main part of 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
51-53 Discharge pipe
54 Channel switching valve
