JP4570231B2 - 電解水生成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水生成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電解水生成装置の一形式として、一対の電極を有する電解槽と、電解槽内へ被電解水を給水する給水管路と、電解槽内の電解生成水を流出させる流出管路と、給水管路を通して電解槽内に給水される被電解水を電解槽内にて電解し、生成された電解生成水を流出管路に設けた流出弁を通して所定の場所へ流出させる態様の電解運転を制御する制御装置を備え、流出弁を閉止して前記電解槽内への被電解水の給水を停止させる先止め式の電解水生成装置がある。
【0003】
当該電解水生成装置においては、電解運転中は流出弁を開放して、給水管路を通して電解槽内へ被電解水を給水するとともに、電解槽内で生成した電解生成水を流出弁を通して所定の使用場所へ流出させ、また、電解運転の停止時には流出弁を閉止して、電解槽内での電解生成水の流出弁からの流出を停止すると同時に、給水管路を通しての電解槽内への被電解水の給水を停止するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、当該電解水生成装置は先止め式の装置であることから、電解運転の停止時には、被電解水の供給源側から常に高い水圧が付与された状態にあり、常時付与される水圧により耐久性が早期に低下して水が漏洩するおそれがある。このため、給水管路、電解槽および流出管路に高い耐水圧性を保持すべく、また、電解運転を停止させる夜間等、監視者がいない場合の水の漏洩を考慮して、給水管路、電解槽および流出管路を構成する各部品には、必要以上の耐久性を有するものが使用されることになる。
【0005】
これに対処するには、被電解水の供給源に近接して元栓を配設して、電解運転の停止時にはこの元栓を閉止する方法が考えられる。しかしながら、電解水生成装置の設置状況によっては、元栓の配設位置が電解水生成装置の設置場所から離れた位置となる不具合がある。また、元栓を一旦閉止すると、その後、電解水生成装置の保守、例えば、装置内の水質の維持や凍結防止のために、一定時間毎の装置内に対する水の強制的な給排制御が不可能になる。
【0006】
従って、本発明の目的は、当該形式の電解水生成装置において、これらの問題に対処することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は電解水生成装置に関すもので、一対の電極を有する電解槽と、同電解槽内へ被電解水を給水する給水管路と、前記電解槽内の電解生成水を流出させる流出管路と、前記給水管路を通して前記電解槽内に給水される被電解水を前記電解槽内にて電解し、生成された電解生成水を前記流出管路に設けた流出弁をを通して所定の場所へ流出させる態様の電解運転を制御する制御装置を備え、前記流出弁を閉止して前記電解槽内への被電解水の給水を停止させる先止め式の電解水生成装置を適用対象とするものである。
【0008】
しかして、本発明に係る電解水生成装置においては、上記した先止め式の電解水生成装置における前記給水管路の途中に給水制御弁を備えるとともに、前記流出管路に接続した排出管路の途中に排出制御弁を備え、前記給水制御弁および前記排出制御弁は前記制御装置に設けた操作スイッチの操作により開閉動作されるもので、前記制御装置は、電解運転の停止時には、前記給水制御弁の閉止と前記排出制御弁の開放を連動して行うことを特徴とするものである。
【0009】
【発明の作用・効果】
本発明に係る電解水生成装置においては、電解運転の停止時には、給水制御弁の閉止と排出制御弁の開放を連動して行うようにしている。給水制御弁を閉止すれば、給水管路、電解槽および流出管路に対する被電解水の供給源側からの水圧を遮断することができて、給水管路、電解槽および流出管路に対する高い耐水圧性の要求に対処することができる。このため、給水管路、電解槽および流出管路に使用する部品には、耐久性が必要以上に高い部品の使用が不要になる。
【0010】
また、給水制御弁の閉止と連動して排水制御弁を開放すれば、給水管路、電解槽および流出管路内の圧力を抜くことができて、給水管路、電解槽および流出管路内を減圧状態に維持することができる。これにより、給水管路、電解槽および流出管路等、装置を構成する各機構部の耐久性を一層向上させることができる。
【0011】
本発明に係る電解水生成装置においては、給水制御弁を電解運転の停止に連動して閉止するように構成しているため、電解運転の停止の際に先止め弁である流出弁を閉止するのを忘れても、流出管路からの水の漏洩を無くし、または最小限に維持することができる。
【0012】
また、本発明に係る電解水生成装置においては、給水制御弁を開閉動作させることにより、装置内に対する水の強制的な給排制御が可能であって、当該電解水生成装置の運転停止後の保守、例えば、装置内の水質の維持や凍結防止のために、一定時間毎の装置内に対する水の強制的な給排制御が可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明すると、図1には、本発明の一例に係る電解水生成装置が示されている。当該電解水生成装置は、電解槽10、被電解水の給水機構20、電解水の流出機構30、電力付与機構40、および制御装置50を備えている。
【0014】
電解槽10は、槽本体11、隔膜12、一対の電極13a,13bを備え、隔膜12は槽本体11の中央部に配設されて槽本体11内を左右の電解室14a,14bに区画しており、各電解室14a,14bに各電極13a,13bが配設されている。電解槽10の槽本体11には、給水機構20を構成する後述する給水管路が接続され、かつ、流出機構30を構成する後述する流出管路が接続されている。
【0015】
給水機構20は、図1および図2に示すように、水道管20aと電解槽10の槽本体11間に配設されていて、水道水を被電解水として供給するもので、浄水器21、浄水器21と水道管20aを接続する第1給水管路22、浄水器21と槽本体11を接続する第2給水管路23を備え、第1給水管路22には元栓24、減圧弁25が介装されている。第2給水管路23は、管路本体23aの先端側が2つの分岐管路23b,23cに分岐されていて、一方の分岐管路23bが電解室14aに接続され、かつ、他方の分岐管路23cが電解室14bに接続されている。各分岐管路23b,23cには、流水センサ26a,26bがそれぞれ介装されている。また、管路本体23aには、本発明の主要部を構成する電磁開閉式の給水制御弁27が介装されている。
【0016】
流出機構30は、電解槽10の下流側に配設されているもので、流路切換弁31、流路切換弁31と電解槽10の槽本体11を接続する一対の流入管路32a,32bと、流路切換弁31に接続する流出管路33a,33bを備えている。各流出管路33a,33bの先端部は分岐されていて、各分岐管路33a1,33a2,33b1,33b2には先止め弁である流出弁33c,33dが介装されている。また、各流出管路33a,33bには、排出管路34a,34bが接続されていて、各排出管路34a,34bには、本発明の要部を構成する電磁開閉式の排出制御弁34cが介装されている。
【0017】
電力付与機構40は、直流電源41と電磁開閉器42からなり、直流電源41の各電極が電磁開閉器42を介して電解槽10内の各電極13a,13bに接続されている。直流電源41は、印加電圧が可変の電圧可変タイプのものである。また、電磁開閉器42は開閉動作して、各電極13a,13bに対する電圧の印加を断続すべく機能するとともに、切換え動作により、各電極13a,13bに対する印加電圧の正負の極性を反転させる。電力付与機構40においては、電磁開閉器42と電極13bとを接続する接続回路の途中に、電流センサー43が介装されている。
【0018】
制御装置50は、当該電解水生成装置の運転を制御するもので、メインスイッチ51による電源投入により動作して、給水制御弁27を開閉制御し、流路切換弁31を切換え制御し、電磁開閉器42を開閉・切換え制御し、排出制御弁34cを開閉制御することにより、当該電解水生成装置を運転し、かつ、その運転を中断または停止する。
【0019】
当該電解水生成装置においては、運転停止時には、給水制御弁27および各排出弁34cは閉止し、かつ、電磁開閉器42は開成された状態にあり、制御装置50が有するメインスイッチ51を投入することにより、当該電解水生成装置の電解運転が開始される。
【0020】
制御装置50のメインスイッチ51を投入し、流出弁33cおよび/または流出弁33dが開放状態であれば、給水制御弁27が開放されるとともに電磁開閉器42が閉成されて、電解運転が開始される。この時点では、水道管20a内の水道水が浄水器21を通して給水機構20の第2給水管路23に被電解水として給水され、管路本体23aの先端側の分岐管路23b,23cを通して各電解室14a,14bに一定流量で供給される。また、各電極13a,13bに対しては、直流電源41から電磁開閉器42を通して電圧が印加され、各電解室14a,14bに供給された被電解水は、各電解室14a,14bにて定電圧の電解電圧にて電解されて電解水に生成される。
【0021】
生成された電解水は、例えば正極側である電解室14aで生成された酸性水にあっては、流出機構30の流路切換弁31を通して流出管路33aを経て、開放状態にある流出弁33cを通して使用場所へ供給される。また、例えば負極側である電解室14bで生成されたアルカリ水にあっては、流出機構30の流路切換弁31を通して流出管路33bを経て、開放状態にある流出弁33dを通して使用場所へ供給される。
【0022】
当該電解水生成装置においては、この電解状態を1サイクルとし、その後、制御装置50の手動切換スイッチ52の操作により電磁開閉器52を開成動作して電解運転を一旦中断した後、手動切換スイッチ52の再操作により電磁開閉器42を切替動作して、両電極13a,13bに対する印加電圧の極性を互いに切換て反転させるとともに、流路切換弁31を切換え動作させて電解運転を再開させる。
【0023】
この場合は、流路切換弁31は図1の実線で示す状態から2点鎖線で示す状態に切換えられ、例えば負極側となった電解室14aで生成されるアルカリ水は、流路切換弁31を通して流出管路33bを経て、開放状態にある流出弁33dを通して使用場所へ供給される。また、例えば正極側となった電解室14bで生成される酸性水は、流路切換弁31を通して流出管路33aを経て、開放状態にある流出弁33cを通して使用場所へ供給される。
【0024】
当該電解水生成装置においては、電解運転中、第2給水管路23の各分岐管路23b,23cに介装した流水センサ26a,26bにより、被電解水の通水状態が監視され、かつ、電力付与機構40の電磁開閉器42と電極13bとを接続する接続回路の途中に介装した電流センサー43により、電解電流の通電状態が監視されている。
【0025】
制御装置50は、各流水センサ26a,26bから流水検出信号が入力され、これらの流水検出信号に基づき算出される被電解水の通水流量が設定された流量以下の場合は、電解運転を停止して待機状態となる。また、制御装置50は、電流センサー43から電解電流の電流検出信号が入力され、この電流検出信号に基づき、電解電流が一定になるように、両電極13a,13bに対する印加電圧を制御する。メインスィッチ51による電源投入時には、流出弁33c,33dに連動して通常の電解運転を繰り返す。
【0026】
しかして、当該電解水生成装置においては、メインスィッチ51による電源停止時には、制御装置50は給水制御弁27を閉止すべく動作するとともに、各排出制御弁34cを開放すべく動作する。これにより、給水機構20、電解槽10および流出機構30に対する被電解水(水道水)の供給源(水道管20a)側からの水圧が遮断されるとともに、給水機構20、電解槽10および流出機構30の流路内の圧力が抜かれて減圧される。
【0027】
従って、当該電解水生成装置においては、電解槽10、給水機構20、流出機構30等に要求される高い耐水圧性を解消されるため、これらの機構には、耐久性が高い部品の使用は不要になる。
【0028】
また、当該電解水生成装置においては、給水制御弁27を電解槽10や運転操作盤の近傍に配設することができるため、被電解水の供給源20aに近接して設けられる元栓24のごとき、配設位置が電解水生成装置の設置場所から遠くに離れて位置するとう不具合が解消される。
【0029】
当該電解水生成装置においては、給水制御弁27の開閉動作を制御装置50により自動的に行うようにして、給水制御弁27を電解運転の停止に連動して閉止するように構成しているので、電解運転の停止の際に先止め弁である流出弁33c,33dを閉止するのを忘れても、流出管路33a,33bからの水の漏洩を無くし、または最小限に維持することができる。
【0030】
当該電解水生成装置においては、給水制御弁27および各排出制御弁34cを開閉動作させることにより、装置内の圧力を大幅に減圧することができるとともに、装置内に対する水の強制的な給排制御が可能であって、当該電解水生成装置の運転停止後の保守、例えば、装置内の水質の維持や凍結防止のために、一定時間毎の装置内に対する水の強制的な給排制御をすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例に係る電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図2】同電解水生成装置を構成する給水機構の上流側部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
10…電解槽、11…槽本体、12…隔膜、13a,13b…電極、14a,14b…電解室、20…給水機構、20a…水道管、21…浄水器、22…第1給水管路、23…第2給水管路、23a…管路本体、23b,23c…分岐管路、24…元栓、25…減圧弁26a,26b…流水センサ、27…給水制御弁、30…流出機構、31…流路切換弁、32a,32b…流入管路、33a,33b…流出管路、33c.33d…流出弁、34a,34b…排出管路、34c…排出制御弁、40…電力付与機構、41…直流電源、42…電磁開閉器、43…電流センサー、50…制御装置、51…メインスイッチ、52…手動切換スイッチ。
Claims (1)
- 一対の電極を有する電解槽と、同電解槽内へ被電解水を給水する給水管路と、前記電解槽内の電解生成水を流出させる流出管路と、前記給水管路を通して前記電解槽内に給水される被電解水を前記電解槽内にて電解し、生成された電解生成水を前記流出管路に設けた流出弁を通して所定の場所へ流出させる態様の電解運転を制御する制御装置を備え、前記流出弁を閉止して前記電解槽内への被電解水の給水を停止させる先止め式の電解水生成装置であり、当該電解水生成装置は、前記給水管路の途中に給水制御弁を備えるとともに、前記流出管路に接続した排出管路の途中に排出制御弁を備え、前記給水制御弁および前記排出制御弁は前記制御装置に設けた操作スイッチの操作により開閉動作されるもので、前記制御装置は、電解運転の停止時には、前記給水制御弁の閉止と前記排出制御弁の開放を連動して行うことを特徴とする電解水生成装置。
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