WO2010067697A1 - 電解水生成装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electrolyzed water generating apparatus that electrolyzes raw water to generate electrolyzed water, and in particular, suppresses an increase in general bacteria and the like generated when the main body is left after electrolyzed water generation, and the increased general bacteria It is related with the electrolyzed water production
- generation apparatus which removes etc. reliably and can keep a water passage part hygienic.
- alkaline ionized water and acidic ionized water are generated by electrolyzing raw water such as tap water in an electrolytic cell.
- One of these is discharged from the water discharge pipe so that it can be used, and the other is discharged from the drain pipe.
- the water supply tank containing raw water is set in the main body every time it is used, and the generation of electrolytic water is instructed manually. Much less than. Therefore, most of the time other than the use time is left unused, and there is a risk that general bacteria and the like will propagate when the device is not used. For this reason, there is a water storage type electrolyzed water generating device shown in Patent Document 1 that has a structure for discharging general bacteria and the like that have propagated along with the discharge of the accumulated water in the main body.
- Patent Document 1 only the propagated general bacteria and the like are discharged together with the discharge of the staying water in the main body, and depending on the speed of discharge and the difference in the adhesion force to the wall surface of the water passage such as general bacteria, It may be difficult for general bacteria to be discharged. For example, in the state where the standing time after use is long, the general bacteria etc. have grown and the adhesion to the wall surface of the water passage has increased, the general bacteria etc. remain at the drainage of the stagnant water. There was a problem that an increase in adhesion might occur. Moreover, even when the discharge speed of stagnant water becomes slow depending on conditions such as the use state, there is a problem that proliferation of general bacteria and an increase in adhesion force may occur in the same manner.
- the present invention has been made to solve such a conventional problem, and an electrolyzed water generating device that can reliably remove general bacteria and the like that have been generated and keep the water passage section hygienic.
- the purpose is to provide.
- the aspect of the present invention includes a raw water storage part in which raw water is stored, and an electrolytic cell that is divided into a first electrode chamber and a second electrode chamber by a diaphragm, and electrolyzes the raw water to generate electrolyzed water;
- An introduction path for introducing the raw water stored in the raw water storage section into the electrolysis tank, a supply section provided in the introduction path for supplying the raw water to the electrolysis tank, and an electrolysis discharged from the first electrode chamber A water discharge path for returning water to the raw water storage section, a drain path for draining the electrolyzed water discharged from the second electrode chamber, and the introduction path on the downstream side of the supply section.
- the gist of the present invention is that the electrolyzed water generating device includes a control unit.
- hypochlorous acid is generated by applying a voltage opposite to that at the time of electrolyzed water generation to the first electrode and the second electrode in the electrolytic cell, and the hypochlorous acid is generated in the water passage.
- water containing chloric acid general bacteria and the like in the water passage can be reliably removed.
- the height of the drainage port provided at the downstream end of the drainage channel and the height of the drainage port provided at the downstream end of the drainage channel may be the same.
- the drainage time is long because the drainage outlet and the drainage outlet have the same height.
- the time during which the reverse voltage can be supplied to the first electrode and the second electrode can be lengthened, and water containing hypochlorous acid having a higher concentration can be generated. By being allowed to stay, it is possible to further remove general bacteria and prevent proliferation.
- the electrolyzed water generating device is connected to the water discharge channel and the drainage channel, and has an outflow channel for discharging the electrolyzed water discharged from the first electrode chamber to the drainage channel, the water discharge channel, and the outflow Switchable to any one of a flow path provided at a connection portion with a path and a communication path between the first electrode chamber and the raw water storage section and a flow path between the first electrode chamber and the outflow path. And a second switching valve.
- the control unit moves the first switching valve between the discharge path and the electrolytic cell. Switching to a communicating channel, switching the second switching valve to a channel communicating with the first electrode chamber and the outflow channel, turning off the driving of the supply unit, the first electrode and the The polarity of the voltage applied to the second electrode is reversed, and when the second predetermined time elapses after the first predetermined time elapses, the first electrode and the second electrode The supply of the voltage applied to may be stopped.
- hypochlorous acid is generated by reversing the applied voltage to the first electrode and the second electrode in the electrolytic cell for a predetermined time, and until the next device operation.
- the control unit maintains the drive of the supply unit and turns on the second switching valve.
- the first electrode chamber and the outflow path are switched to a flow path, and the polarity of the voltage applied to the first electrode and the second electrode is reversed, so that the first predetermined
- the first switching valve is switched to a flow path communicating with the discharge path and the electrolytic cell, and the drive of the supply unit is turned off, The supply of voltage applied to the first electrode and the second electrode may be stopped.
- the supply voltage from the purified water storage unit is continued, the applied voltage to the first electrode and the second electrode in the electrolytic cell is reversed, and the generated hypoxia is generated. Since water containing chloric acid is drained, it is possible to reliably remove general bacteria and the like that have been generated and keep the inside of the water passage hygienic.
- the control unit switches the first switching valve to a flow path in which the supply unit and the electrolytic cell communicate with each other, and the second switching valve is switched to the first electrode chamber. Is switched to a flow path that communicates with the raw water storage unit, and the drive of the supply unit is turned on, and a voltage having a polarity opposite to the polarity applied when the electrolyzed water is generated is applied to the first electrode and the second electrode. Applied to the electrode, When the fourth predetermined time has elapsed since the start of application of a voltage having a polarity opposite to the polarity applied when the electrolyzed water is generated, the first switching valve communicates with the discharge path and the electrolytic cell. The second switching valve is switched to a flow path in which the first electrode chamber communicates with the outflow path, the drive of the supply unit is turned off, and the first electrode and the first The supply of voltage applied to the two electrodes may be stopped.
- the applied voltage to the first electrode and the second electrode in the electrolytic cell is continuously reversed, and the generated hypochlorous acid is circulated in the entire water passage in the supply unit. Increased general bacteria etc. can be surely removed, and the inside of the water passage can be kept hygienic.
- the electrolyzed water generating device further includes a drug addition unit that adds a drug having a bactericidal action to the raw water.
- the control unit performs the drug addition unit to the raw water.
- the drug may be added.
- first electrode and the second electrode may include at least one of ruthenium, palladium, iridium, rhodium, and platinum.
- the first electrode and the second electrode are made of a material having corrosion resistance and low chlorine overvoltage, hypochlorous acid is generated even when the raw water contains a lot of corrosive components. It is possible to prevent a decrease in efficiency, reliably remove the increased general bacteria, etc., and keep the water passage section hygienic.
- control unit may generate hypochlorous acid by applying a voltage having a polarity opposite to a polarity applied when the electrolyzed water is generated to the first electrode and the second electrode.
- the electrolyzed water generating apparatus may further include a drainage storage unit that stores drainage discharged from the drainage channel and the discharge channel.
- hypochlorous acid is generated by applying a voltage opposite to that at the time of electrolyzed water generation to the first electrode and the second electrode in the electrolytic cell, and hypochlorous acid is generated in the water passage.
- hypochlorous acid is generated in the water passage.
- FIG. 1 is a schematic structural diagram of an electrolyzed water generating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an appearance example of the operation display unit.
- FIG. 3 is a schematic flowchart illustrating the control contents of the control unit according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a detailed flowchart illustrating the alkaline ionized water generation process in the first embodiment.
- FIG. 5 is a detailed flowchart illustrating the alkaline ionized water generation process according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a detailed flowchart illustrating the cleaning process according to the third embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a graph showing the relationship of hypochlorous acid concentration with respect to the reverse voltage application time in the first embodiment.
- FIG. 8 is a diagram showing the relationship of the hypochlorous acid concentration with respect to the cleaning operation time in the third embodiment.
- FIG. 9 is a schematic structural diagram of an electrolyzed water generating apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
- FIG. 10 is a diagram showing the relationship of the hypochlorous acid concentration with respect to the cleaning operation time in the fourth embodiment.
- FIG. 1 is a schematic structural diagram of an electrolyzed water generating apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
- the electrolyzed water generating apparatus includes a water supply tank 1 that stores potable raw water such as tap water, and a main body 5 that detachably mounts the water supply tank 1.
- the water supply tank 1 includes a partition wall 2 that divides the interior of the water supply tank 1 into an upper part and a lower part of the raw water storage part 1a and the purified water storage part 1b.
- a hole 2 a is provided at the center of the partition wall 2.
- the water purification cartridge 3 is fitted in the hole 2a in a watertight manner.
- the water purification cartridge 3 includes therein activated carbon that adsorbs residual chlorine, trihalomethane, musty odor, and the like in raw water, and a hollow fiber membrane that removes general bacteria and solid impurities.
- the water purification cartridge 3 is provided with a water inlet (not shown) at the upper part and the lower part, purifies the raw water supplied from the upper water inlet, and naturally flows down from the lower water outlet. Therefore, the raw water supplied to the raw water storage unit 1 a of the water supply tank 1 is purified by the water purification cartridge 3 to become purified water, and is stored in the purified water storage unit 1 b of the water supply tank
- the main body 5 includes introduction paths 4 a, 4 b 4 c, 4 d for introducing purified water supplied from the water supply tank 1 into the electrolytic cell 6.
- the introduction path 4a connects the water supply tank 1 to the pump 13 that is a supply unit.
- the introduction path 4b connects the pump 13 to the introduction path switching valve 15 that is the first switching valve.
- the introduction paths 4c and 4d connect from the introduction path switching valve 15 to the electrolytic cell 6.
- the electrolytic cell 6 is divided into two by a diaphragm 7 into a cathode chamber (first electrode chamber) 6a and an anode chamber (second electrode chamber) 6b.
- the cathode chamber 6a includes a cathode plate (first electrode) 8
- the anode chamber 6b includes an anode plate 9 (second electrode).
- the electrolytic cell 6 is an electrolysis unit that performs electrolysis of water by supplying a negative DC voltage to the cathode plate 8 and supplying a positive DC voltage to the anode plate 9 from a control unit 19 described later during normal operation. .
- alkaline ionized water is generated in the cathode chamber 6a and acidic ionized water is generated in the anode chamber 6b as electrolytic water.
- the introduction path 4c connects the introduction path switching valve 15 to the cathode chamber 6a, and the introduction path 4d branches from the introduction path 4c to connect the introduction path 4c and the anode chamber 6b.
- a discharge path 14 reaching the drain tank 21 is connected to the introduction path switching valve 15.
- the introduction path switching valve 15 communicates the water supply path 4b and the water supply path 4c and closes the discharge path 14 (hereinafter referred to as “the state where the introduction path switching valve 15 is switched to the pump 13 side”) and the water supply
- This is an electromagnetic switching valve that switches between a state in which the passage 4b is closed and the water supply passage 4c and the discharge passage 14 are in communication (hereinafter referred to as a state in which the introduction passage switching valve 15 is switched to the discharge passage 14). . Therefore, when the pump 13 is activated and the introduction path switching valve 15 is switched to the pump 13 side, raw water is supplied from the water supply tank 1 to the electrolytic cell 6. On the other hand, when the introduction path switching valve 15 is switched to the discharge path 14 side, the water in the cathode chamber 6 a and the anode chamber 6 b of the electrolytic cell 6 is discharged to the drain tank 21 through the discharge path 14.
- the outlet of the cathode chamber 6a is connected to the water discharge channel switching valve 12 through the water discharge channel 11a.
- the water discharge path switching valve 12 is connected to the purified water storage part 1b via the water discharge path 11b.
- the discharge channel switching valve 12 is connected to the drainage channel 10 that drains into the drainage tank 21.
- the outlet of the anode chamber 6b is connected to the drainage channel 10 via the drainage channel 10b.
- the water discharge channel switching valve 12 communicates the water discharge channel 11a and the water discharge channel 11b and closes the drainage channel 10 (hereinafter referred to as “the state in which the water discharge channel switching valve 12 is switched to the water supply tank 1 side”).
- An electromagnetic switching valve that switches between a state in which the water discharge channel 11b is closed and the water discharge channel 11a and the drainage channel 10 are in communication hereinafter referred to as “the state in which the water discharge channel switching valve 12 is switched to the drainage channel 10”. is there.
- the control unit 19 operates the pump 13, switches the introduction path switching valve 15 to the pump 13 side, and switches the water discharge path switching valve 12 to the water supply tank 1. Then, a negative voltage is applied to the cathode plate 8 and a positive voltage is applied to the anode plate 9. Thereby, the water of the purified water storage part 1b is supplied to the electrolytic cell 6 through the introduction path 4a, the pump 13, the introduction path 4b, the introduction path switching valve 15, and the introduction paths 4c and 4d, and is electrolyzed.
- Alkaline ion water is generated in the cathode chamber 6a, and acidic ion water is generated in the anode chamber 6b.
- a case where a negative voltage is applied to the cathode plate 8 and a positive voltage is applied to the anode plate 9 is referred to as “a case where a positive voltage is supplied to the electrolytic cell 6”.
- the case where a negative voltage is applied to the case is referred to as “a case where a reverse voltage is supplied to the electrolytic cell 6”.
- the alkaline ionized water generated in the cathode chamber 6a circulates through the water discharge channel 11a, the water discharge channel switching valve 12, and the water discharge channel 11b and returns to the purified water storage unit 1b of the water supply tank 1. Thereby, with the passage of time, the alkalinity of the water in the purified water storage section 1b increases and the pH value increases.
- the acidic ion water generated in the anode chamber 6 b is discharged to the drain tank 21 through the drain channel 10.
- the control unit 19 controls the electrolyzed water generating apparatus 100 as a whole, and also controls the polarity and voltage / current of the direct current applied to the cathode plate 8 and the anode plate 9 to generate alkali ion water by the electrolyzer 6 and the electrolyzer 6. To control the washing.
- a polarity switching unit 20 is provided in the control unit 19. The polarity switching unit 20 switches the polarity of the direct current applied to the cathode plate 8 and the anode plate 9 and supplies a positive voltage or a reverse voltage to the electrolytic cell 6.
- the control unit 19 controls the pump 13, the introduction channel switching valve 15, and the water discharge channel switching valve 12 to supply water from the purified water storage unit 1 b of the water supply tank 1 to the electrolytic cell 6, and from the electrolytic cell 6 to the drainage tank 21. To control the drainage.
- the control unit 19 inputs a user's operation from the operation display unit 18 and displays the operation state of the electrolyzed water generating apparatus 100 with various display lamps of the operation display unit 18.
- the control unit 19 is supplied with direct current from the power supply unit 17.
- the power supply unit 17 generates a DC voltage for supplying the electrolytic cell 6 and a DC voltage for operating the control unit 19 from the AC commercial power AC 100 V supplied from the power plug 16.
- the control unit 19 controls the pump 13 and the introduction path switching valve 15 to supply raw water to the electrolytic cell 6, and controls the water discharge path switching valve 12 to discharge the water in the electrolytic cell 6 while discharging the alkaline ionized water.
- a cleaning operation can be performed in which a voltage (reverse voltage) whose polarity is reversed from that at the time of generation is applied to the electrolytic cell 6.
- control unit 19 includes a microprocessor including a CPU, a program ROM, a work RAM, and an input / output interface.
- a microprocessor including a CPU, a program ROM, a work RAM, and an input / output interface.
- main control of the control part 19 is implement
- FIG. 2 is a diagram showing an example of the appearance of the operation display unit 18.
- the operation display unit 18 includes eight display lamps 31 to 38 that indicate the state of the electrolyzed water generating device 100, and four switches 40 to 43 that input operations to the electrolyzed water generating device 100. It has.
- a “drain tank confirmation / full water” lamp 31 lights to indicate that the drain tank 21 is not set correctly or that the drain tank 21 is full.
- the “clean water pot confirmation” lamp 32 lights up and displays that the water supply tank 1 that can be attached to and detached from the main body 5 is not set correctly.
- the “cleaning” lamp 38 lights up and displays that the cleaning process is in progress.
- the “weak” lamp 33 lights to indicate that it is in the weak alkaline ionized water generation mode.
- the “medium” lamp 34 is lit to indicate that it is in the medium alkali ion water generation mode.
- the “strong” lamp 35 is lit to indicate that it is in the strong alkali ion water generation mode.
- the “generating” lamp 36 lights up and displays that alkaline ionized water is being generated.
- the “generation complete” lamp 37 lights to indicate that the production of alkaline ionized water has been completed.
- a “cleaning” switch 40 is a switch that causes the electrolyzed water generating apparatus 100 to start a cleaning process after the user completes a predetermined preparation operation for cleaning.
- the “alkali” switch 41 generates weak alkaline ion water, medium alkali ion water, strong alkali ion water, or the alkali strength of the generated alkali ion water, in other words, the pH of the alkali ion water. It is a switch for selecting. Each time the “alkaline” switch 41 is pressed, the control unit 19 turns on the “weak” lamp 33, the “medium” lamp 34, and the “strong” lamp 35 instead of the weak, medium, or strong light. It is displayed whether the mode is to generate alkaline ionized water.
- the “generation start” switch 42 is a switch for starting generation of weak, medium or strong alkaline ionized water.
- the “cancel” switch 43 is a switch for canceling the operation input by the “cleaning” switch 40 or the “generation start” switch 42.
- the user first puts a specified amount of raw water such as tap water into the raw water storage part 1a of the water supply tank 1.
- the input raw water passes through the water purification cartridge 3 by its own weight, and impurities such as residual chlorine, trihalomethane, mold odor, and general bacteria in the raw water are removed, and temporarily stored in the purified water storage section 1b.
- the user selects the strength of the generated alkaline ion water by the number of times the “alkali” switch 41 is pressed, and then presses the “start generation” switch 42, thereby causing the electrolyzed water generating apparatus 100 to enter the alkaline ionized water. Start generation.
- FIG. 3 is a schematic flowchart for explaining the operation of the control unit 19 in the electrolyzed water generating apparatus 100 according to the first embodiment.
- step S 10 of FIG. 3 the control unit 19 determines whether or not there is an input from the “alkali” switch 41. If there is no input, the control unit 19 proceeds to step S12 and determines whether or not there is an input from the “generation start” switch. If there is no input in step S12, the control unit 19 proceeds to step S14 and determines whether or not there is an input from the “cleaning” switch 40. If there is no input in step S14, the control unit 19 returns to step S10. The circulation of these steps S10, S12, and S14 is in an input waiting state.
- step S10 If it is determined in step S10 that there is an input from the “alkali” switch 41, the control unit 19 proceeds to step S16 and determines whether or not the value of the “weak flag” is 1. If the value of “weak flag” is 1, the control unit 19 sets the value of “weak flag” to 0, sets the value of “medium flag” to 1, and sets the value of “strong flag” in step S18. Is set to 0. Next, the control unit 19 turns on the “medium” lamp 34 and turns off the “weak” lamp 33 and the “strong” lamp 35 in step S20, and returns to step S10.
- step S16 If it is determined in step S16 that the value of the “weak flag” is not 1, the control unit 19 proceeds to step S22 and determines whether the value of the “medium flag” is 1. If the value of the “medium flag” is 1, the control unit 19 sets the value of “weak flag” to 0, sets the value of “medium flag” to 0, and sets the value of “strong flag” in step S24. Is set to 1. Next, the control unit 19 turns on the “strong” lamp 35 and turns off the “weak” lamp 33 and the “medium” lamp 34 in step S26, and returns to step S10.
- step S28 sets the value of “weak flag” to 1, sets the value of “medium flag” to 0, The value of “strong flag” is set to 0.
- step S30 the control unit 19 turns on the “weak” lamp 33 and turns off the “medium” lamp 34 and the “strong” lamp 35 in step S30, and returns to step S10.
- step S12 If it is determined in step S12 that there is an input from the “generation start” switch 42, the control unit 19 proceeds to step S100, performs an alkali ion water generation process, and when the alkali ion water generation process is completed, returns to step S10. .
- step S14 If it is determined in step S14 that there is an input from the “cleaning” switch 40, the control unit 19 proceeds to step S300, performs the cleaning process, and returns to step S10 when the cleaning process is completed.
- steps S14 and S300 of FIG. 3 are not essential, and if the “generation start” input is not input in step S12, the process may return to S10.
- FIG. 4 is a flowchart for explaining the details (first control mode) of the alkaline ionized water generation process in step S100 of FIG.
- the control unit 19 turns on the “generating” lamp 36.
- step S104 the control unit 19 switches the introduction path switching valve 15 to the pump 13 side, switches the water discharge path switching valve 12 to the water supply tank 1 side, turns on (drives) the pump 13, and applies a positive voltage to the electrolytic cell 6. To start electrolysis.
- the voltage supplied from the control unit 19 to the electrolytic cell 6 has a high alkalinity indicated by the flag in accordance with the flags set corresponding to the “strong flag”, “medium flag”, and “weak flag”. The higher the predetermined voltage is set.
- step S104 the water in the purified water storage unit 1b is fed into the electrolytic cell 6 through the introduction path switching valve 15, and the electric power corresponding to the pH intensity of the already selected alkaline ionized water generation mode. Electric power necessary for electrolysis is supplied to the cathode plate 8 and the anode plate 9 of the electrolytic cell 6 under the decomposition conditions.
- the alkaline ion water generated in the cathode chamber 6a provided with the cathode plate 8 is discharged into the water discharge channel 11a and returned to the purified water storage unit 1b via the water discharge channel switching valve 12.
- a circulation path of alkaline ionized water is formed.
- the acidic ion water generated in the anode chamber 6 b including the anode plate 9 is discharged into the drainage channel 10 and stored in the drainage tank 21.
- step S106 the control unit 19 waits until a predetermined time A elapses.
- the predetermined time A is a time required for the water in the purified water storage section 1b to reach a predetermined alkalinity (pH value), and is a value determined by the volume of the purified water storage section 1b and the energization capacity of the electrolytic cell 6. is there.
- step S106 the control unit 19 determines that electrolysis has progressed to a desired alkalinity (pH value), and proceeds to step S108.
- step S ⁇ b> 108 the control unit 19 switches the introduction path switching valve 15 to the discharge path 14 side, switches the water discharge path switching valve 12 to the drainage path 10 side, turns off (stops) the pump 13, and supplies it to the electrolytic cell 6.
- the positive voltage is stopped, the polarity of the voltage supplied to the electrolytic cell 6 is switched by the polarity switching unit 20, and the supply of the reverse voltage to the electrolytic cell 6 is started.
- a positive voltage is supplied to the cathode plate 8 and a negative voltage is supplied to the anode plate 9, and electrolysis in the direction opposite to that at the time of alkaline ion water generation starts.
- step S110 the control unit 19 turns off the “generating” lamp 36 and turns on the “generation complete” lamp 37.
- step S108 the pump 13 stops driving, the introduction path switching valve 15 communicates with the electrolytic cell 6 and the discharge path 14, and the water discharge path switching valve 12 communicates with the water discharge path 11a and the drainage path 10.
- the supply of water from the purified water storage unit 1b to the electrolytic cell 6 is stopped. Further, since a reverse voltage is applied to the electrolytic cell 6, hypochlorous acid is generated in the vicinity of the cathode plate 8 and scales such as calcium adhering to the cathode plate 8 are washed away.
- the water containing hypochlorous acid generated here is stored in the drainage tank 21 via the drainage channel 10 and the drainage channel 14.
- the drainage port 10 a and the drainage channel 14 have a drainage port 14 a.
- step S112 the control unit 19 waits until a predetermined time B elapses.
- the predetermined time B is a time during which all the accumulated water in the electrolytic cell 6, that is, in the cathode chamber 6 a and the anode chamber 6 b is discharged to the drain tank 21 through the drain path 14 and the drain path 10.
- the control unit 19 proceeds to step S114, stops supplying the reverse voltage to the electrolytic cell 6, and returns to S10 of the main routine.
- FIG. 7 is a characteristic diagram showing the voltage application time and the concentration change of hypochlorous acid generated when the voltage applied to the cathode and anode of the electrolyzed water generating apparatus 100 in Embodiment 1 is reversed for a predetermined time. From this characteristic diagram, it can be seen that the concentration of hypochlorous acid gradually increases as the reverse voltage application time increases.
- the applied voltage to the cathode and the anode in the electrolytic cell is reversed for a predetermined time, and the generated hypochlorous acid is generated next time. Since it stays in the water passage for a longer time until the operation, it is possible to reliably remove general bacteria and the like that have been generated and increased, and keep the water passage portion hygienic.
- Embodiment 2 Next, the electrolyzed water generating apparatus 100 according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
- the overall configuration of the second embodiment, the appearance of the operation display unit, and the schematic flowchart are the same as those in FIGS. 1, 2, and 3 of the first embodiment.
- components having the same configurations and effects as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description of the first embodiment is used for detailed description thereof.
- step S200 The difference between the second embodiment and the first embodiment is that an alkaline ionized water generation process in step S200 and subsequent steps in FIG. 5 is executed in place of the alkaline ionized water generation process (in FIG. 4) in step S100 in the schematic flowchart of FIG. Is a point.
- the main point of the ant potassium ion water generation process in the second embodiment is that after the generation of alkaline ion water is completed, the pump 13 is continuously driven to supply water from the purified water storage section 1b and the cathode plate 8 in the electrolytic cell 6 and This is a point of having a control mode (second control mode) for supplying a reverse voltage to the anode plate 9 and storing the generated water containing hypochlorous acid in the drain tank 21.
- FIG. 5 is a detailed flowchart for explaining the content of the alkaline ionized water generation process in the second embodiment, which is executed in the second embodiment instead of FIG. 4 in the first embodiment.
- step S200 when the generation process of alkaline ionized water is started, first, in step S202, the control unit 19 turns on the “generating” lamp 36. Next, in step S204, the control unit 19 switches the introduction path switching valve 15 to the pump 13 side, switches the water discharge path switching valve 12 to the water supply tank 1 side, turns on (drives) the pump 13, and applies a positive voltage to the electrolytic cell 6. To start electrolysis. At this time, the voltage supplied from the control unit 19 to the electrolytic cell 6 has a high alkalinity indicated by the flag in accordance with the flags set corresponding to the “strong flag”, “medium flag”, and “weak flag”. The higher the predetermined voltage is set.
- step S204 the water in the purified water storage unit 1b is sent to the electrolytic cell 6 through the introduction path switching valve 15, and the electric power corresponding to the pH intensity of the already selected alkaline ionized water generation mode. Electric power necessary for electrolysis is supplied to the cathode plate 8 and the anode plate 9 of the electrolytic cell 6 under the decomposition conditions.
- the alkaline ion water generated in the cathode chamber 6a provided with the cathode plate 8 is discharged into the water discharge channel 11a and returned to the purified water storage unit 1b via the water discharge channel switching valve 12.
- a circulation path of alkaline ionized water is formed.
- the acidic ion water generated in the anode chamber 6 b including the anode plate 9 is discharged into the drainage channel 10 and stored in the drainage tank 21.
- step S206 the control unit 19 waits until a predetermined time A elapses.
- the predetermined time A is a time required for the water in the purified water storage section 1b to reach a predetermined alkalinity (pH value), and is a value determined by the volume of the purified water storage section 1b and the energization capacity of the electrolytic cell 6. is there.
- step S206 the control unit 19 determines that electrolysis has progressed to a desired alkalinity (pH value), and proceeds to step S208.
- step S208 the control unit 19 keeps the pump 13 on (driven), switches the discharge channel switching valve 12 to the drainage channel 10 side while holding the introduction channel switching valve 15 on the pump side, and supplies the electrolytic cell 6 to the electrolytic cell 6.
- the positive voltage to be supplied is stopped, the polarity of the voltage supplied to the electrolytic cell 6 is switched by the polarity switching unit 20, the reverse voltage is supplied to the electrolytic cell 6, and the electrolysis in the direction opposite to that at the time of alkaline ionized water generation To start.
- step S208 of the control unit 19 Since the reverse voltage is applied to the electrolytic cell 6 while the supply of water from the purified water storage unit 1b to the electrolytic cell 6 is continued by the operation of step S208 of the control unit 19, the cathode plate 8 to which a positive voltage is applied. Hypochlorous acid is generated in the vicinity of, and scales such as calcium adhering to the cathode plate 8 are washed away. And since the discharge channel 11a and the drainage channel 10 are connected by the discharge channel switching valve 12, the water containing hypochlorous acid generated in the cathode chamber 6a is discharged into the drain tank via the discharge channel 11a and the drainage channel 10. The water is stored in 21.
- step S210 the control unit 19 waits until a predetermined time C has elapsed.
- the predetermined time C is, for example, a time during which all the water corresponding to the volume inside the electrolytic cell 6, that is, the inside of the cathode chamber 6a and the anode chamber 6b, is discharged to the drain tank 21 through the drain channel 10.
- the control unit 19 proceeds to step S212.
- step S212 the control unit 19 turns off the pump 13 (stops driving), stops the supply of the reverse voltage to the electrolytic cell 6, and further switches the introduction path switching valve 15 to the discharge path 14 side.
- the water supply from the purified water storage unit 1 b to the electrolytic cell 6 is stopped, and the accumulated water is drained from the electrolytic cell 6 to the drain tank 21 via the discharge path 14.
- the discharge port 10a of the drainage channel 10 and the discharge port 14a of the discharge channel 14 are the same height, drainage time becomes long. For this reason, since the water containing hypochlorous acid can be retained for a longer period until the next device operation, it is possible to remove general bacteria and prevent proliferation.
- step S214 the control unit 19 turns off the “generating” lamp 36 and turns on the “generation complete” lamp 37, and returns to S10 of the main routine.
- the timing to stop the pump 13 is delayed, so the lamp display also lights from the “generating” lamp 36 to the “generation complete” lamp 37 after the pump 13 is stopped. By switching the state, it is possible to avoid that the “generation complete” lamp 37 is lit and the user feels abnormal while the pump driving sound continues.
- the electrolyzed water generating apparatus 100 As described above, in the electrolyzed water generating apparatus 100 according to the second embodiment, after the generation of alkaline ionized water, the voltage applied to the cathode and the anode in the electrolytic cell is reversed while the supply of water from the purified water storage unit is continued. Since the water containing hypochlorous acid is drained to the drainage tank, it is possible to reliably remove the general bacteria that have been generated and to keep the water passage section hygienic.
- Embodiment 3 Next, the electrolyzed water generating apparatus 110 according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
- the overall configuration of the third embodiment, the appearance of the operation display unit, and the schematic flowchart are the same as those of FIGS. 1, 2, and 3 of the first embodiment.
- components having the same configurations and effects as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description of the first embodiment is used for the detailed description thereof.
- the third embodiment differs from the first embodiment in that determination of “cleaning” input in step S14 and cleaning processing (third control mode) in step S300 in the schematic flowchart of FIG. 3 are essential.
- the cleaning process in step S300 is a process in which a reverse voltage is applied to the electrolytic cell so that water containing hypochlorous acid is continuously generated and circulated through the entire water passage.
- the user supplies water to the purified water storage section 1b in advance, selects the cleaning mode by operating the “cleaning” switch 40 of the operation display section 18, and selects the entire apparatus. Can be cleaned.
- concentration of a residual chlorine content is higher is preferable, for example, removes the water purification cartridge 3 from the water supply tank 1, and supplies raw
- FIG. 6 is a detailed flowchart for explaining the contents of the cleaning process.
- the control unit 19 first turns on the “cleaning” lamp 38 in step S302.
- step S304 the control unit 19 switches the introduction path switching valve 15 to the pump 13 side, switches the water discharge path switching valve 12 to the water supply tank 1 side, turns on (drives) the pump 13, and performs electrolysis by the polarity switching unit 20.
- the electrolytic cell 6 is made to start electrolysis by setting the polarity of the voltage supplied to the tank 6 to a voltage opposite to that at the time of alkaline ion water generation.
- step S304 the water in the purified water storage unit 1b is sent to the electrolytic cell 6 through the introduction path switching valve 15, and a reverse voltage is applied to the electrolytic cell 6, so that the positive voltage is Acidic ionic water containing hypochlorous acid generated in the cathode chamber 6a provided with the supplied cathode plate 8 is discharged into the water discharge passage 11a and returned to the purified water storage section 1b via the water discharge passage switching valve 12, where Thus, a circulation path of acidic ion water is formed.
- the alkaline ionized water generated in the anode chamber 6 b including the anode plate 9 supplied with the negative voltage is discharged into the drainage channel 10 and stored in the drainage tank 21.
- step S306 the control unit 19 waits until a predetermined time D elapses.
- the predetermined time D starts from the purified water storage portion 1b with acidic ion water containing hypochlorous acid whose concentration increases with time, and is introduced into the introduction path 4a, the pump 13, the introduction path 4b, the introduction path switching valve 15, and the introduction path.
- 4c, 4d, the cathode chamber 6a and the anode chamber 6b, the water discharge passage 11a, the water discharge passage switching valve 12, and the water passage returning to the purified water storage section 1b through the water discharge passage 11b are times necessary to be sufficiently washed. .
- FIG. 8 is a characteristic diagram showing the cleaning operation time (predetermined time D) of the electrolyzed water generating apparatus 100 according to the third embodiment and the concentration change of hypochlorous acid in circulating water generated at that time. From this characteristic diagram, it can be seen that the concentration of hypochlorous acid gradually increases as the operating time elapses.
- step S306 the control unit 19 determines that the cleaning of the water passage has been completed, and proceeds to step S308.
- step S ⁇ b> 308 the control unit 19 switches the introduction path switching valve 15 to the discharge path 14 side, switches the water discharge path switching valve 12 to the drainage path 10 side, turns off (stops) the pump 13, and supplies it to the electrolytic cell 6. Stop reverse voltage.
- step S308 By the operation of step S308 by the control unit 19, the supply of water from the purified water storage unit 1b to the electrolytic cell 6 is stopped, the reverse voltage supply to the electrolytic cell 6 is stopped, and the electrolysis is stopped.
- the electrolytic tank 6 and the discharge path 14 are communicated with each other by the introduction path switching valve 15, and the water discharge path 11 a and the drainage path 10 are communicated with each other through the water discharge path switching valve 12.
- Water is stored in the drain tank 21 via the passage 10 and the discharge passage 14.
- the discharge port 10a of the drainage channel 10 and the discharge port 14a of the discharge channel 14 are the same height, drainage time becomes long. By this, water containing a lot of hypochlorous acid can be retained for a long time until the next device operation, so that general bacteria and the like can be removed and growth prevented.
- step S310 the control unit 19 waits until a predetermined time E elapses.
- the predetermined time E is a time for completing drainage from the electrolytic cell 6 to the drainage tank 21 via the drainage channel 10 and the drainage channel 14.
- step S310 When the predetermined time E has elapsed in step S310, the control unit 19 proceeds to step S312, turns off the “in-cleaning” lamp 38, and returns to step S10 of the main routine.
- the applied voltage to the cathode and the anode in the electrolytic cell is continuously reversed, and the generated hypochlorous acid is circulated through the entire water channel by the pump. Therefore, it is possible to reliably remove general bacteria and the like that have been generated and keep the water passage section hygienic.
- Embodiment 4 Next, the electrolyzed water generating apparatus 110 according to Embodiment 4 of the present invention will be described.
- the appearance and schematic flowchart of the operation display unit of the fourth embodiment are the same as those in FIGS. 2 and 3 of the first embodiment.
- components having the same configuration and effect as those of the first and third embodiments are denoted by the same reference numerals as those in the first and third embodiments, and detailed descriptions thereof are described in the first and the third embodiments. The explanation of 3 is used.
- the fourth embodiment is different from the first and third embodiments in that the purified water storage section 1b includes a drug injection section (drug addition section) 22 for adding a drug containing hypochlorous acid, and the dissolved drug is pumped 13. It is the point with the mode which circulates in all the water passages.
- FIG. 9 is a schematic structural diagram of the electrolyzed water generating apparatus 110 of the fourth embodiment.
- throwing-in part 22 which can add chemical
- the user supplies water to the purified water storage unit 1b in advance, and injects a drug such as calcium hypochlorite having a high bactericidal action into the drug input unit 22 and dissolves it.
- a drug such as calcium hypochlorite having a high bactericidal action
- the cleaning mode can be selected and the entire apparatus can be cleaned.
- control content of the control unit 19 in the cleaning process is the same as the content of the cleaning process in the third embodiment described in FIG.
- FIG. 10 is a characteristic diagram showing the cleaning treatment time of the electrolyzed water generating device 110 in Embodiment 4 and the change in the concentration of hypochlorous acid in circulating water generated at that time. From this characteristic diagram, it can be seen that the concentration of hypochlorous acid gradually increases from the state where the concentration of hypochlorous acid is initially high (indicated by X), as the operating time further elapses. That is, the concentration of hypochlorous acid is high from the initial value due to the effect of the added drug.
- the purified water storage unit includes the drug charging unit that loads the drug containing hypochlorous acid, and the dissolved drug is circulated through the entire water channel using the pump. It is possible to more reliably remove general bacteria and the like that have been generated and keep the water passage section hygienic.
- Embodiment 5 Next, electrolyzed water generating apparatuses 100 and 110 according to Embodiment 5 of the present invention will be described.
- the overall configuration of the fifth embodiment, the appearance of the operation display unit, and the schematic flowchart are the same as those in FIGS. 1, 2, and 3 of the first embodiment.
- components having the same configurations and effects as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description of the first embodiment is used for detailed description thereof.
- the fifth embodiment is different from the first embodiment in that the cathode plate 8 and the anode plate 9 are corrosion-resistant materials such as ruthenium, palladium, iridium, rhodium, and platinum, and are materials that have low chlorine overvoltage during electrolysis.
- the cathode plate 8 and the anode plate 9 are corrosion-resistant materials such as ruthenium, palladium, iridium, rhodium, and platinum, and are materials that have low chlorine overvoltage during electrolysis.
- the cathode plate 8 and the anode plate 9 are corrosion-resistant materials such as ruthenium, palladium, iridium, rhodium, and platinum, and are materials that have low chlorine overvoltage during electrolysis.
- the cathode plate 8 and the anode plate 9 are corrosion-resistant materials such as ruthenium, palladium, iridium, rhodium, and platinum, and are materials that have low chlorine overvoltage during electrolysis.
- the generation efficiency of hypochlorous acid does not decrease. Can be reliably removed, and the water passage section can be kept hygienic.
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Abstract
電解水生成装置(100、110)が、原水が貯留される原水貯留部(1b)と、隔膜により第1の電極室(6a)と第2の電極室(6b)とに2分されて原水を電気分解して電解水を生成する電解槽(6)と、原水貯留部(1b)に貯留された原水を電解槽(6)に導入する導入路(4a、4b、4c、4d)と、導入路(4a、4b、4c、4d)に設けられて原水を電解槽(6)に供給する供給部(13)と、第1の電極室(6a)より吐出された電解水を原水貯留部(1b)に還流する吐水路(11a、11b)と、第2の電極室(6b)より吐出された電解水を排水する排水路(10)と、供給部(13)の下流側の導入路に接続され電解槽(6)内の滞留水を排出する排出路(14)と、導入路(4a、4b、4c、4d)と排出路(14)との接続部に設けられるとともに供給部(13)と電解槽(6)とが連通する流路及び排出路(14)と電解槽(6)とが連通する流路のいずれかに切替可能な第1の切替弁(15)と、電解槽(6)、供給部(13)、第1の切替弁(15)を制御するとともに、第1の電極室(6a)に配置された第1の電極(8)と第2の電極室(6b)に配置された第2の電極(9)とに印加する電圧の極性を逆転させる切替えを行う制御部(19)と、を備える。
Description
本発明は原水を電気分解して電解水を生成する電解水生成装置に係り、特に、電解水生成後に本体を放置した場合に発生する一般細菌等の増加を抑え、また、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保ち得る電解水生成装置に関する。
近年の安全な水や健康に対する関心の高まりに伴って、水道水等の原水を電解槽内で電気分解することでアルカリイオン水と酸性イオン水を生成すると共に、このアルカリイオン水と酸性イオン水の一方を吐水管から利用可能に吐出し、他方を排水管から排出する構成の電解水生成装置が一般家庭にも広く普及するに至っている。
特に最近では、電解水生成装置を直接水道の蛇口に接続せずに、水道水等の原水を満たした給水タンクから、装置内蔵の送水ポンプにて電解槽に原水を送り込む貯水式の物も多くなってきた。
このような貯水式の装置の使用状況に関しては、利用の都度、原水を入れた給水タンクを本体にセットし、手動で電解水生成を指示するため、処理水量、使用時間が蛇口直結タイプのものよりもはるかに少ない。従って、使用時間以外の殆どの時間は、未使用放置状態であり、その未使用時に一般細菌等が繁殖する虞がある。このため、特許文献1に示される、本体内の滞留水の排出と共に繁殖した一般細菌等を排出する構造とした貯水式の電解水生成装置がある。
しかしながら、特許文献1の構成では、繁殖した一般細菌等を本体内の滞留水の排出と共に排出するだけであり、排出のスピードや一般細菌等の水通路部壁面への付着力の違いによっては、一般細菌等が排出され難い場合もある。例えば使用後の放置時間が長く、一般細菌等が増殖し更に水通路部壁面への付着力が増している状態では、滞留水の排出程度では一般細菌等が残留してしまい、更なる増殖と付着力の上昇が起こってしまう可能性があるという課題があった。また、滞留水の排出スピードが使用状態等の条件により遅くなった場合においても同様に一般細菌等の増殖と付着力の上昇が起こってしまう可能性があるという課題があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたものであり、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことのできる電解水生成装置を提供することを目的とする。
本発明のアスペクトは、原水が貯留される原水貯留部と、隔膜により第1の電極室と第2の電極室とに2分され、原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、前記原水貯留部に貯留された原水を前記電解槽に導入する導入路と、前記導入路に設けられ、原水を前記電解槽に供給する供給部と、前記第1の電極室より吐出された電解水を前記原水貯留部に還流する吐水路と、前記第2の電極室より吐出された電解水を排水する排水路と、前記供給部の下流側の前記導入路に接続され前記電解槽内の滞留水を排出する排出路と、前記導入路と前記排出路との接続部に設けられ、前記供給部と前記電解槽とが連通する流路及び前記排出路と前記電解槽とが連通する流路のいずれかに切替可能な第1の切替弁と、前記電解槽、前記供給部、前記第1の切替弁を制御するとともに、前記第1の電極室に配置された第1の電極と前記第2の電極室に配置された第2の電極とに印加する電圧の極性を逆転させる切替えを行う制御部と、を備えた電解水生成装置であることを要旨とする。
前記アスペクトによれば、電解水生成の際とは逆の電圧を電解槽内の第1の電極および第2の電極へ印加することにより例えば次亜塩素酸を発生させ、通水路内に次亜塩素酸を含む水を通すことにより、通水路内の一般細菌等を確実に除去することができる。
また、前記排水路の下流側端部に設けられた排水口の高さと前記排出路の下流側端部に設けられた排出口の高さとが同一であってもよい。
前記構成によれば、排水路の排出口と排出路の排出口とが同じ高さであるため、排水時間が長くなる。これにより第1の電極及び第2の電極に逆電圧を給電できる時間も長くすることができ、より濃度の高い次亜塩素酸を含む水を生成し、次回の機器動作までの間、より長く滞留させることができることにより、より一層の一般細菌等の除去、増殖防止が可能となる。
また、前記電解水生成装置は、前記吐水路と前記排水路とに接続され、前記第1の電極室より吐水された電解水を前記排水路へ流出させる流出路と、前記吐水路と前記流出路との接続部に設けられ、前記第1の電極室と前記原水貯留部とが連通する流路及び前記第1の電極室と前記流出路とが連通する流路のいずれかに切替可能な第2の切替弁と、をさらに備えてもよい。
また、第1の制御モードにおいて、前記制御部は、電解水の生成が開始されてから第1の所定の時間が経過したとき、前記第1の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第2の切替弁を前記第1の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加される電圧の極性を逆転させ、前記第1の所定の時間の経過後さらに第2の所定の時間が経過したとき、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加されている電圧の供給を停止してもよい。
前記構成によれば、電解水生成後、電解槽内の第1の電極および第2の電極への印加電圧を所定時間逆転させることにより次亜塩素酸を発生させ、次回の機器動作までの間、通水路内に次亜塩素酸を含む水を滞留させることにより、一般細菌等が増殖した場合でも発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路内を衛生的に保つことができる。
また、第2の制御モードにおいて、前記制御部は、電解水の生成が開始されてから第1の所定の時間が経過したとき、前記供給部の駆動を維持して前記第2の切替弁を前記第1の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替るとともに、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加される電圧の極性を逆転させ、前記第1の所定の時間の経過後さらに第3の所定の時間が経過したとき、前記第1の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加されている電圧の供給を停止してもよい。
前記構成によれば、アルカリイオン水生成終了後に、浄水貯留部から水の供給を継続しながら、電解槽内の第1の電極および第2の電極への印加電圧を逆転させ、発生した次亜塩素酸を含む水を排水するため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路内を衛生的に保つことができる。
また、第3の制御モードにおいて、前記制御部は、前記第1の切替弁を前記供給部と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第2の切替弁を前記第1の電極室と前記原水貯留部とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオンにし、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧を前記第1の電極と前記第2の電極とに印加し、
電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧の印加を開始してから第4の所定の時間が経過したとき、前記第1の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第2の切替弁を前記第1の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加されている電圧の供給を停止してもよい。
電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧の印加を開始してから第4の所定の時間が経過したとき、前記第1の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第2の切替弁を前記第1の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加されている電圧の供給を停止してもよい。
前記構成によれば、電解槽内の第1の電極および第2の電極への印加電圧を連続的に逆転させ、発生した次亜塩素酸を供給部にて全通水路に循環させるため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路内部を衛生的に保つことができる。
また、前記電解水生成装置は、前記原水に殺菌作用を有する薬剤を添加する薬剤添加部をさらに備え、前記第3の制御モードにおいて、前記制御部は、前記薬剤添加部をして前記原水に前記薬剤を添加させてもよい。
前記構成によれば、溶解した薬剤を供給部にて全通水路に循環させるため、発生増加した一般細菌等をより確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。
また、前記第1の電極及び前記第2の電極は、ルテニウム、パラジウム、イリジウム、ロジウム、及び白金の少なくとも1つを含んでもよい。
前記構成によれば、第1の電極及び第2の電極が耐腐食性且つ塩素過電圧の低い材質であるため、原水中に腐食性のある成分が多く含まれている場合でも次亜塩素酸発生効率の低下を防ぐことができ、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。
また、前記制御部は、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧を前記第1の電極と前記第2の電極とに印加して、次亜塩素酸を生成してもよい。
また、前記電解水生成装置は、前記排水路と前記排出路とから流出される排水を貯留する排水貯留部をさらに備えてもよい。
本発明によれば、電解水生成の際とは逆の電圧を電解槽内の第1の電極および第2の電極へ印加することにより次亜塩素酸を発生させ、通水路内に次亜塩素酸を含む水を通すことにより、通水路内の一般細菌等を確実に除去することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電解水生成装置を詳細に説明する。
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1に係る電解水生成装置100の概略構造図である。図1において、電解水生成装置は、水道水等の飲用可能な原水を貯留する給水タンク1と、給水タンク1を着脱可能に載置する本体部5とを備える。
図1は、本発明の実施形態1に係る電解水生成装置100の概略構造図である。図1において、電解水生成装置は、水道水等の飲用可能な原水を貯留する給水タンク1と、給水タンク1を着脱可能に載置する本体部5とを備える。
給水タンク1は、その内部を原水貯留部1aと浄水貯留部1bとの上下に仕切る隔壁2を備える。隔壁2の中央部には孔2aが設けられている。孔2aには、浄水カートリッジ3が水密に嵌め込まれている。浄水カートリッジ3は、原水中の残留塩素、トリハロメタン、カビ臭等を吸着する活性炭、及び一般細菌や固形不純物を除去する中空糸膜等を内部に備える。浄水カートリッジ3は、上部及び下部に図示しない通水口を備え、上部の通水口から供給された原水を浄化して下部の通水口から自然流下させる。従って、給水タンク1の原水貯留部1aに供給された原水は、浄水カートリッジ3により浄化されて、浄水となり、給水タンク1の浄水貯留部1bに溜まる。
本体部5は、給水タンク1から供給される浄水を電解槽6へ導入する導入路4a,4b4c,4dを備える。導入路4aは、給水タンク1から供給部であるポンプ13までを接続する。導入路4bは、ポンプ13から第1の切替弁である導入路切替弁15までを接続する。導入路4c、4dは、導入路切替弁15から電解槽6までを接続する。
電解槽6は、隔膜7により陰極室(第1の電極室)6aと陽極室(第2の電極室)6bとに2分されている。陰極室6aは陰極板(第1の電極)8、陽極室6bは陽極板9(第2の電極)を備えている。電解槽6は、通常運転時には、後述する制御部19から、陰極板8に負の直流電圧が供給され、陽極板9に正の直流電圧が供給され、水の電気分解を行う電解部である。この結果、陰極室6a内にアルカリイオン水、陽極室6b内に酸性イオン水がそれぞれ電解水として生成される。
導入路4cは、導入路切替弁15から陰極室6aまでを接続する導入路4dは、導入路4cから分岐して、導入路4cと陽極室6bとを接続する。導入路切替弁15には、排水タンク21に至る排出路14が接続されている。
導入路切替弁15は、給水路4bと給水路4cとを連通させ且つ排出路14を閉止した状態(以下、「導入路切替弁15をポンプ13側へ切替えた状態」とする)と、給水路4bを閉止して且つ給水路4cと排出路14とを連通させた状態(以下、「導入路切替弁15を排出路14側へ切替えた状態」とする)とを切り替える電磁切替弁である。従って、ポンプ13が作動して、導入路切替弁15をポンプ13側へ切替えた状態のとき、給水タンク1から原水が電解槽6に供給される。一方、導入路切替弁15を排出路14側へ切替えた状態のとき、電解槽6の陰極室6a及び陽極室6b中の水が排出路14を介して排水タンク21へ排出される。
陰極室6aの出口は、吐水路11aを介して吐水路切替弁12に接続している。吐水路切替弁12は、吐水路11bを介して浄水貯留部1bに接続している。吐水路切替弁12は、排水タンク21に排水する排水路10に接続している。陽極室6bの出口は、排水路10bを介して排水路10に接続している。
吐水路切替弁12は、吐水路11aと吐水路11bとを連通させ且つ排水路10を閉止した状態(以下、「吐水路切替弁12を給水タンク1側へ切替えた状態」とする)と、吐水路11bを閉止して且つ吐水路11aと排水路10とを連通させた状態(以下、「吐水路切替弁12を排水路10側へ切替えた状態」とする)とを切り替える電磁切替弁である。
浄水貯留部1bの水をアルカリイオン水とするアルカリイオン水生成時には、制御部19は、ポンプ13を作動させ、導入路切替弁15をポンプ13側へ切替え、吐水路切替弁12を給水タンク1側へ切替え、陰極板8に負電圧、陽極板9に正電圧をそれぞれ印加する。これにより、浄水貯留部1bの水が導入路4a、ポンプ13、導入路4b、導入路切替弁15、導入路4c、4dを経て電解槽6に供給され、電気分解される。陰極室6aではアルカリイオン水が生成され、陽極室6bでは、酸性イオン水が生成される。以下の説明では、陰極板8に負電圧、陽極板9に正電圧を印加する場合を「電解槽6に正電圧を供給する場合」とし、逆に、陰極板8に正電圧、陽極板9に負電圧を印加する場合を「電解槽6に逆電圧を供給する場合」という。
陰極室6aで生成されたアルカリイオン水は、吐水路11a、吐水路切替弁12、吐水路11bを経て、給水タンク1の浄水貯留部1bへ戻る循環を行う。これにより、時間経過とともに、浄水貯留部1bの水のアルカリ度が高まりpH値が上昇する。陽極室6bで生成された酸性イオン水は、排水路10を介して排水タンク21へ排出される。
制御部19は、電解水生成装置100全体を制御すると共に、陰極板8,陽極板9へ印加する直流の極性及び電圧電流を制御して、電解槽6によるアルカリイオン水生成、及び電解槽6の洗浄を制御する。制御部19中には、極性切替部20が設けられている。極性切替部20は、陰極板8,陽極板9へ印加する直流の極性を切り替えて、電解槽6に正電圧または逆電圧を供給する。
制御部19は、ポンプ13、導入路切替弁15、吐水路切替弁12を制御して、給水タンク1の浄水貯留部1bから電解槽6への水の供給、電解槽6から排水タンク21への排水を制御する。制御部19は、操作表示部18から使用者の操作を入力するとともに、操作表示部18の各種表示ランプで電解水生成装置100の動作状態を表示する。制御部19は、電源部17から直流の供給を受ける。電源部17は、電源プラグ16から供給される交流商用電源のAC100Vから、電解槽6へ供給するための直流電圧、及び制御部19が動作するための直流電圧を生成する。
制御部19は、ポンプ13び導入路切替弁15を制御して電解槽6へ原水を供給するとともに、吐水路切替弁12を制御して電解槽6内の水を排出させながら、アルカリイオン水生成時とは極性を逆転させた電圧(逆電圧)を電解槽6に印加した洗浄運転を行うことができる。
制御部19は、実施形態1では、CPUとプログラムROMと作業用RAMと入出力インタフェースとを備えたマイクロプロセッサを備えている。但し、本発明はこれに限定されない。そして、制御部19の主要な制御は、CPUがプログラムROMに格納されたプログラムを実行することにより実現さる。
図2は、操作表示部18の外観例を示す図である。図2に示すように、操作表示部18は、電解水生成装置100の状態を示す8個の表示ランプ31~38と、電解水生成装置100に対する操作を入力する4個のスイッチ40~43とを備えている。
図2において、「排水タンク確認/満水」ランプ31は、排水タンク21が正しくセットされていないこと、或いは排水タンク21が満水になったことを点灯して表示する。
「浄水ポット確認」ランプ32は、本体部5に着脱可能な給水タンク1が正しくセットされていないことを点灯して表示する。
「洗浄中」ランプ38は、洗浄処理中であることを点灯して表示する。
「弱」ランプ33は、弱アルカリイオン水生成モードであることを点灯して表示する。「中」ランプ34は、中アルカリイオン水生成モードであることを点灯して表示する。「強」ランプ35は、強アルカリイオン水生成モードであることを点灯して表示する。
「生成中」ランプ36は、アルカリイオン水生成中であることを点灯して表示する。「生成完了」ランプ37は、アルカリイオン水生成が完了したことを点灯して表示する。
図2において、「洗浄」スイッチ40は、使用者が洗浄のための所定の準備操作を完了した後に、電解水生成装置100に洗浄処理を開始させるスイッチである。
「アルカリ」スイッチ41は、弱アルカリイオン水を生成するか、中アルカリイオン水を生成するか、強アルカリイオン水を生成するか、生成するアルカリイオン水のアルカリ強度、言い換えればアルカリイオン水のpHを選択するためのスイッチである。制御部19は、「アルカリ」スイッチ41が押下される毎に、「弱」ランプ33と、「中」ランプ34と、「強」ランプ35とを代わる代わる点灯させて、弱、中、強いずれのアルカリイオン水を生成するモードであるかを表示する。
「生成開始」スイッチ42は、弱または中または強アルカリイオン水の生成を開始させるスイッチである。
「取り消し」スイッチ43は、「洗浄」スイッチ40または「生成開始」スイッチ42による操作入力を取り消すためのスイッチである。
次に、以上の構成において実施形態1における電解水生成装置100について、アルカリイオン水を生成する際の動作を説明する。
使用者は、最初に水道水等の原水を給水タンク1の原水貯留部1aへ規定量投入する。投入された原水は自重により浄水カートリッジ3を通過して原水中の残留塩素やトリハロメタン、カビ臭、一般細菌等の不純物が取り除かれ、浄水貯留部1bに一時的に貯水される。その後、使用者は、生成するアルカリイオン水の強度を「アルカリ」スイッチ41を押下する回数で選択し、次いで「生成開始」スイッチ42を押下することにより、電解水生成装置100にアルカリイオン水の生成を開始させる。
次に、フローチャートを参照して、実施形態1における制御部19の動作を説明する。図3は、実施形態1の電解水生成装置100における制御部19の動作を説明する概略フローチャートである。電源プラグ16がコンセントに接続され、AC100Vの供給が開始されると、制御部19は初期化されて、操作表示部18からの入力待ちの状態となる。この初期状態では、制御部19が使用する制御フラグである「弱フラグ」、「中フラグ」、「強フラグ」の値は全て0とする。
まず、図3のステップS10において、制御部19は、「アルカリ」スイッチ41から入力が有るか否かを判定する。入力がなければ、制御部19は、ステップS12へ進み、「生成開始」スイッチ42から入力が有るか否かを判定する。ステップS12において入力がなければ、制御部19は、ステップS14へ進み、「洗浄」スイッチ40から入力が有るか否かを判定する。ステップS14において入力がなければ、制御部19は、ステップS10へ戻る。これらステップS10、S12,S14の循環が入力待ち状態である。
ステップS10における判定で、「アルカリ」スイッチ41から入力が有れば、制御部19は、ステップS16へ進み、「弱フラグ」の値が1であるか否かを判定する。「弱フラグ」の値が1であれば、制御部19は、ステップS18で「弱フラグ」の値を0に設定し、「中フラグ」の値を1に設定し、「強フラグ」の値を0に設定する。次いで制御部19は、ステップS20で「中」ランプ34を点灯させるとともに「弱」ランプ33及び「強」ランプ35を消灯させて、ステップS10へ戻る。
ステップS16の判定で「弱フラグ」の値が1でなければ、制御部19はステップS22へ進み、「中フラグ」の値が1であるか否かを判定する。「中フラグ」の値が1であれば、制御部19は、ステップS24で「弱フラグ」の値を0に設定し、「中フラグ」の値を0に設定し、「強フラグ」の値を1に設定する。次いで制御部19は、ステップS26で「強」ランプ35を点灯させるとともに「弱」ランプ33及び「中」ランプ34を消灯させて、ステップS10へ戻る。
ステップS22の判定で「中フラグ」の値が1でなければ、制御部19はステップS28へ進み、「弱フラグ」の値を1に設定し、「中フラグ」の値を0に設定し、「強フラグ」の値を0に設定する。次いで制御部19は、ステップS30で「弱」ランプ33を点灯させるとともに「中」ランプ34及び「強」ランプ35を消灯させて、ステップS10へ戻る。
以上のステップS10、S16~S30により、「アルカリ」スイッチ41が押下される毎に、アルカリ強度を示す「弱」ランプ33、「中」ランプ34、「強」ランプ35が代わる代わる点灯して、生成するアルカリイオン水のアルカリ強度(pH値)を選択可能とするとともに、対応する制御フラグに1が設定される。
ステップS12の判定において、「生成開始」スイッチ42から入力が有れば、制御部19は、ステップS100へ進み、アルカリイオン水生成処理を行い、アルカリイオン水生成処理が完了すると、ステップS10へ戻る。
ステップS14の判定で、「洗浄」スイッチ40から入力が有れば、制御部19は、ステップS300へ進み、洗浄処理を行い、洗浄処理が完了すると、ステップS10へ戻る。実施形態1において、図3のステップS14及びS300は、必須ではなく、ステップS12において、「生成開始」入力でなければ、S10へ戻るようにしてもよい。
図4は、図3のステップS100におけるアルカリイオン水生成処理の詳細(第1の制御モード)を説明するフローチャートである。ステップS100において、アルカリイオン水の生成処理が開始されると、まずステップS102において、制御部19は、「生成中」ランプ36を点灯する。次いでステップS104において、制御部19は、導入路切替弁15をポンプ13側へ切り替え、吐水路切替弁12を給水タンク1側へ切り替え、ポンプ13をオン(駆動)し、電解槽6に正電圧を供給して電気分解を開始させる。このとき、制御部19から電解槽6へ供給する電圧は、「強フラグ」、「中フラグ」、「弱フラグ」に対応して設定されているフラグに合わせて、フラグが示すアルカリ度が高いほど、高い所定電圧に設定する。
制御部19によるステップS104の操作により、浄水貯留部1bの水が導入路切替弁15を介して電解槽6に送り込まれると共に、すでに選択されているアルカリイオン水生成モードのpH強度に応じた電気分解条件のもとで電気分解に必要な電力が電解槽6の陰極板8及び陽極板9に給電される。
アルカリイオン水生成モード時においては、陰極板8を備えた陰極室6aで生成されたアルカリイオン水が吐水路11aに吐出され、吐水路切替弁12を介して浄水貯留部1bに戻され、ここでアルカリイオン水の循環経路が形成される。一方、陽極板9を備える陽極室6bで生成された酸性イオン水は、排水路10に吐出され、排水タンク21に貯水される。
次いで、ステップS106では、制御部19は、所定時間Aが経過するまで待機する。この所定時間Aは、浄水貯留部1bの水が所定のアルカリ度(pH値)に達するのに必要な時間であり、浄水貯留部1bの容積と、電解槽6の通電能力によって定められる値である。
ステップS106で所定時間Aが経過すると、制御部19は、所望のアルカリ度(pH値)まで電気分解が進んだと判断して、ステップS108へ進む。
ステップS108では、制御部19は、導入路切替弁15を排出路14側へ切り替え、吐水路切替弁12を排水路10側へ切り替え、ポンプ13をオフ(停止)し、電解槽6に供給する正電圧を停止し、極性切替部20により電解槽6へ供給する電圧の極性を切り替え、電解槽6に逆電圧の供給を開始する。これにより陰極板8には正電圧、陽極板9には負電圧が供給され、アルカリイオン水生成時とは逆向きの電気分解が開始する。
次いで、ステップS110で、制御部19は、「生成中」ランプ36を消灯するとともに、「生成完了」ランプ37を点灯する。
ステップS108の操作により、ポンプ13の駆動が停止するとともに、導入路切替弁15により電解槽6と排出路14が連通し、吐水路切替弁12により吐水路11aと排水路10が連通するので、浄水貯留部1bから電解槽6への水の供給が停止する。さらに電解槽6に逆電圧が印加されているので、陰極板8の近傍に次亜塩素酸が生成されると共に陰極板8に付着したカルシウム等のスケールが洗浄除去される。ここで発生した次亜塩素酸を含む水は、排水路10および排出路14を経由して排水タンク21に貯水されるが、排水路10の排出口10aと排出路14の排出口14aとが同じ高さであるため、排水時間が長くなる。これにより陰極8及び陽極9に逆電圧を給電できる時間も長くすることができ、より濃度の高い次亜塩素酸を含む水を生成し、次回の機器動作までの間、より長く滞留させることができることにより、一般細菌等の除去、増殖防止をすることができる。
次いで、ステップS112で、制御部19は、所定時間Bが経過するまで待機する。所定時間Bは、電解槽6の内部、すなわち陰極室6aと陽極室6bとの内部の滞留水が排出路14及び排水路10を介して排水タンク21へ全て排出される時間である。ステップS112で所定時間が経過すると、制御部19は、ステップS114へ進み、電解槽6への逆電圧の供給を停止して、メインルーチンのS10へ戻る。
図7は、実施形態1における電解水生成装置100の陰極および陽極への印加電圧を所定時間逆転させた時の電圧印加時間と発生する次亜塩素酸の濃度変化を表した特性図である。この特性図から、逆電圧印加時間が長くなるに従って、次亜塩素酸の濃度が徐々に高くなっていくのが分かる。
以上のように実施形態1の電解水生成装置100では、アルカリイオン水生成動作終了時に、電解槽内の陰極および陽極への印加電圧を所定時間逆転させ、発生した次亜塩素酸を次回の生成動作までの間、通水路内により長く滞留させるため、発生増加した、及び発生増加する一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。
[実施形態2]
次に、本発明の実施形態2に係る電解水生成装置100を説明する。実施形態2の全体構成及び操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態1の図1、図2、図3と同様である。実施形態2において、実施形態1と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態1と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態1の説明を援用する。
次に、本発明の実施形態2に係る電解水生成装置100を説明する。実施形態2の全体構成及び操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態1の図1、図2、図3と同様である。実施形態2において、実施形態1と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態1と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態1の説明を援用する。
実施形態2が実施形態1と異なる部分は、図3の概略フローチャートにおけるステップS100のアルカリイオン水生成処理(図4)に代えて、図5のステップS200以下のアルカリイオン水生成処理が実行される点である。
実施形態2におけるアリカリイオン水生成処理の要点は、アルカリイオン水の生成が終了した後に、ポンプ13の駆動を継続して浄水貯留部1bから水を供給しながら電解槽6内の陰極板8および陽極板9へ逆電圧を供給し、発生した次亜塩素酸を含む水を排水タンク21へ貯水する制御モード(第2の制御モード)を備えた点である。
図5は、実施形態2におけるアルカリイオン水生成処理の内容を説明する詳細フローチャートであり、実施形態1の図4の代わりに実施形態2で実行されるものである。
ステップS200において、アルカリイオン水の生成処理が開始されると、まずステップS202において、制御部19は、「生成中」ランプ36を点灯する。次いでステップS204において、制御部19は、導入路切替弁15をポンプ13側へ切り替え、吐水路切替弁12を給水タンク1側へ切り替え、ポンプ13をオン(駆動)し、電解槽6に正電圧を供給して電気分解を開始させる。このとき、制御部19から電解槽6へ供給する電圧は、「強フラグ」、「中フラグ」、「弱フラグ」に対応して設定されているフラグに合わせて、フラグが示すアルカリ度が高いほど、高い所定電圧に設定する。
制御部19によるステップS204の操作により、浄水貯留部1bの水が導入路切替弁15を介して電解槽6に送り込まれると共に、すでに選択されているアルカリイオン水生成モードのpH強度に応じた電気分解条件のもとで電気分解に必要な電力が電解槽6の陰極板8及び陽極板9に給電される。
アルカリイオン水生成モード時においては、陰極板8を備えた陰極室6aで生成されたアルカリイオン水が吐水路11aに吐出され、吐水路切替弁12を介して浄水貯留部1bに戻され、ここでアルカリイオン水の循環経路が形成される。一方、陽極板9を備える陽極室6bで生成された酸性イオン水は、排水路10に吐出され、排水タンク21に貯水される。
次いで、ステップS206では、制御部19は、所定時間Aが経過するまで待機する。この所定時間Aは、浄水貯留部1bの水が所定のアルカリ度(pH値)に達するのに必要な時間であり、浄水貯留部1bの容積と、電解槽6の通電能力によって定められる値である。
ステップS206で所定時間Aが経過すると、制御部19は、所望のアルカリ度(pH値)まで電気分解が進んだと判断して、ステップS208へ進む。
ステップS208では、制御部19は、ポンプ13のオン(駆動)を保持し、導入路切替弁15をポンプ側に保持したまま、吐水路切替弁12を排水路10側へ切り替え、電解槽6に供給する正電圧を停止し、極性切替部20により電解槽6へ供給する電圧の極性を切り替え、電解槽6に逆電圧の供給を開始して、アルカリイオン水生成時とは逆向きの電気分解を開始させる。
制御部19のステップS208の操作により、浄水貯留部1bから電解槽6への水の供給が継続しながら、電解槽6に逆電圧が印加されているので、正電圧が印加された陰極板8の近傍に次亜塩素酸が生成されると共に陰極板8に付着したカルシウム等のスケールが洗浄除去される。そして、吐水路切替弁12により吐水路11aと排水路10が連通しているので、陰極室6aで発生した次亜塩素酸を含む水は、吐水路11a、排水路10を経由して排水タンク21に貯水される。
次いで、ステップS210で、制御部19は、所定時間Cが経過するまで待機する。所定時間Cは、例えば、電解槽6の内部すなわち陰極室6aと陽極室6bとの内部の容積に相当する水が排水路10を介して排水タンク21へ全て排出される時間である。ステップS210で所定時間Cが経過すると、制御部19は、ステップS212へ進む。
ステップS212では、制御部19は、ポンプ13をオフ(駆動停止)して、電解槽6への逆電圧の供給を停止し、さらに導入路切替弁15を排出路14側に切り替える。これにより浄水貯留部1bから電解槽6への水供給が停止するとともに、電解槽6から排出路14を介して滞留水が排水タンク21へ排水される。ここで、排水路10の排出口10aと排出路14の排出口14aが同じ高さであるため、排水時間が長くなる。このため次回の機器動作までの間、次亜塩素酸を含む水をより長く滞留させることができることにより、一般細菌等の除去、増殖防止をすることができる。
次いで、ステップS214で、制御部19は、「生成中」ランプ36を消灯するとともに、「生成完了」ランプ37を点灯して、メインルーチンのS10へ戻る。
実施形態1に対して、実施形態2では、ポンプ13を停止するタイミングを遅らせているので、ランプ表示もポンプ13を停止してから、「生成中」ランプ36から「生成完了」ランプ37へ点灯状態を切り替えることにより、ポンプ駆動音の継続中に「生成完了」ランプ37が点灯して使用者が異常と感じることを避けることができる。
以上のように実施形態2の電解水生成装置100では、アルカリイオン水生成終了後に、浄水貯留部から水の供給を継続しながら、電解槽内の陰極および陽極への印加電圧を逆転させ、発生した次亜塩素酸を含む水を排水タンクに排水するため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。
[実施形態3]
次に、本発明の実施形態3に係る電解水生成装置110を説明する。実施形態3の全体構成及び操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態1の図1、図2、図3と同様である。実施形態3において、実施形態1と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態1と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態1の説明を援用する。
次に、本発明の実施形態3に係る電解水生成装置110を説明する。実施形態3の全体構成及び操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態1の図1、図2、図3と同様である。実施形態3において、実施形態1と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態1と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態1の説明を援用する。
実施形態3が実施形態1と異なる部分は、図3の概略フローチャートにおけるステップS14における「洗浄」入力の判定、及びステップS300の洗浄処理(第3の制御モード)が必須であることである。ステップS300の洗浄処理は、電解槽に逆電圧を印加して、次亜塩素酸を含む水を連続的に発生させ、通水路全体に循環させる処理である。
使用者は定期的な装置全体の洗浄を目的とし、あらかじめ浄水貯留部1bに水を供給しておき、操作表示部18の「洗浄」スイッチ40を操作することにより洗浄モードを選択して装置全体の洗浄を行うことができる。尚、洗浄を効果的に行うためには、残留塩素分の濃度が高い方が好ましく、例えば、給水タンク1から浄水カートリッジ3を取り外して、水道水等の原水を原水貯留部1aに供給する。これにより、原水中の残留塩素分は浄水カートリッジ3に吸着されることなく、原水が孔2aを通過して、浄水貯留部1bへ移動する。
図6は、洗浄処理の内容を説明する詳細フローチャートである。ステップS300で洗浄処理が開始されると、制御部19は、まずステップS302で、「洗浄中」ランプ38を点灯させる。次いでステップS304で、制御部19は、導入路切替弁15をポンプ13側へ切り替え、吐水路切替弁12を給水タンク1側へ切り替え、ポンプ13をオン(駆動)し、極性切替部20により電解槽6へ供給する電圧の極性をアルカリイオン水生成時とは逆電圧として電解槽6に電気分解を開始させる。
制御部19によるステップS304の操作により、浄水貯留部1bの水が導入路切替弁15を介して電解槽6に送り込まれると共に、電解槽6には逆電圧が印加されているので、正電圧が供給された陰極板8を備えた陰極室6aで生成された次亜塩素酸を含む酸性イオン水が吐水路11aに吐出され、吐水路切替弁12を介して浄水貯留部1bに戻され、ここで酸性イオン水の循環経路が形成される。一方、負電圧が供給された陽極板9を備える陽極室6bで生成されたアルカリイオン水は、排水路10に吐出され、排水タンク21に貯水される。
次いで、ステップS306では、制御部19は、所定時間Dが経過するまで待機する。この所定時間Dは、時間経過とともに濃度が高まる次亜塩素酸を含む酸性イオン水により、浄水貯留部1bから始まって、導入路4a,ポンプ13,導入路4b,導入路切替弁15,導入路4c,4d、陰極室6a及び陽極室6b、吐水路11a、吐水路切替弁12,及び吐水路11bを経て浄水貯留部1bに戻る通水路の内部が十分洗浄されるのに必要な時間である。
図8は、実施形態3における電解水生成装置100の洗浄運転時間(所定時間D)とその時に発生する循環水の次亜塩素酸の濃度変化を表した特性図である。この特性図から、運転時間の経過と共に次亜塩素酸の濃度が徐々に高くなっているのが分かる。
ステップS306で所定時間Dが経過すると、制御部19は、通水路の洗浄が完了したと判断して、ステップS308へ進む。
ステップS308では、制御部19は、導入路切替弁15を排出路14側へ切り替え、吐水路切替弁12を排水路10側へ切り替え、ポンプ13をオフ(停止)し、電解槽6に供給する逆電圧を停止する。
制御部19によるステップS308の操作により、浄水貯留部1bから電解槽6への水の供給が停止するとともに、電解槽6への逆電圧供給が停止して、電気分解が停止する。同時に、導入路切替弁15により電解槽6と排出路14とが連通し、吐水路切替弁12により吐水路11aと排水路10とが連通しているので、電解槽6内の滞留水が排水路10および排出路14を経由して排水タンク21に貯水される。このとき、排水路10の排出口10aと排出路14の排出口14aが同じ高さであるため、排水時間が長くなる。これにより次回の機器動作までの間、次亜塩素酸を多く含む水を長く滞留させることができることにより、一般細菌等の除去、増殖防止をすることができる。
次いでステップS310で、制御部19は、所定時間Eが経過するまで待機する。この所定時間Eは、電解槽6から排水路10及び排出路14を介した排水タンク21への排水が完了する時間である。
ステップS310で所定時間Eが経過すると、制御部19は、ステップS312へ進み、「洗浄中」ランプ38を消灯して、メインルーチンのステップS10へ戻る。
以上のように実施形態3の電解水生成装置100では、電解槽内の陰極および陽極への印加電圧を連続的に逆転させ、発生した次亜塩素酸をポンプにて全通水路に循環させるため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。
[実施形態4]
次に、本発明の実施形態4に係る電解水生成装置110を説明する。実施形態4の操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態1の図2、図3と同様である。実施形態4において、実施形態1及び実施形態3と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態1及び実施形態3と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態1及び実施形態3の説明を援用する。
次に、本発明の実施形態4に係る電解水生成装置110を説明する。実施形態4の操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態1の図2、図3と同様である。実施形態4において、実施形態1及び実施形態3と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態1及び実施形態3と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態1及び実施形態3の説明を援用する。
実施形態4が実施形態1および実施形態3と異なる部分は、浄水貯留部1bに、次亜塩素酸を含む薬剤を添加する薬剤投入部(薬剤添加部)22を備え、溶解した薬剤をポンプ13にて全水通路に循環させるモードを備えた点である。
図9は、実施形態4の電解水生成装置110の概略構造図である。図9において、浄水貯留部1b内に、次亜塩素酸カルシウム等殺菌性のある薬剤を添加することのできる薬剤投入部22が設けられている。その他の構成は、図1に示した実施形態1と同様であるので、同じ構成要素には、同じ符号を付与して、重複する説明を省略する。
使用者は定期的な装置全体の洗浄を目的とし、あらかじめ浄水貯留部1bに水を供給すると共に薬剤投入部22に殺菌作用の高い次亜塩素酸カルシウム等の薬剤を投入して溶解させておき、操作表示部18の「洗浄」スイッチ40を操作することにより洗浄モードを選択して装置全体の洗浄を行うことができる。
洗浄処理における制御部19の制御内容は、図6で説明した実施形態3における洗浄処理の内容と同一であるので説明を省略する。
図10は、実施形態4における電解水生成装置110の洗浄処理時間と、その時に発生する循環水の次亜塩素酸の濃度変化を表した特性図である。この特性図から、初期的に次亜塩素酸の濃度が高い状態(Xで示す個所)から、さらに運転時間の経過と共に次亜塩素酸の濃度が徐々に高くなっているのが分かる。つまり、添加された薬剤の効果により、初期値から次亜塩素酸の濃度が高い。
以上のように実施形態4の電解水生成装置110では、浄水貯留部に次亜塩素酸を含む薬剤を投入する薬剤投入部を備え、溶解した薬剤をポンプにて全通水路に循環させるため、発生増加した一般細菌等をより確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。
[実施形態5]
次に、本発明の実施形態5に係る電解水生成装置100、110を説明する。実施形態5の全体構成及び操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態1の図1、図2、図3と同様である。実施形態5において、実施形態1と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態1と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態1の説明を援用する。
次に、本発明の実施形態5に係る電解水生成装置100、110を説明する。実施形態5の全体構成及び操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態1の図1、図2、図3と同様である。実施形態5において、実施形態1と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態1と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態1の説明を援用する。
実施形態5が実施形態1と異なる部分は、陰極板8及び陽極板9がルテニウム、パラジウム、イリジウム、ロジウム、白金等の耐腐食性材質であり、且つ電気分解時の塩素過電圧の低い材質であるところである。実際の長期使用に際しては、原水中の溶存酸素や塩素イオン等の腐食性のある成分により陰極板8及び陽極板9は腐食されていく。この腐食により電気分解時の次亜塩素酸発生効率が低下することになるが、耐腐食性且つ塩素過電圧の低い材質であるため、次亜塩素酸発生効率の低下を防ぐことができる。
以上のように実施形態5の電解水生成装置100、110では、原水中に腐食性のある成分が多く含まれている場合でも次亜塩素酸発生効率が低下しないため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。
発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことのできる電解水生成装置を提供することができる。
Claims (10)
- 原水が貯留される原水貯留部と、
隔膜により第1の電極室と第2の電極室とに2分され、原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、
前記原水貯留部に貯留された原水を前記電解槽に導入する導入路と、
前記導入路に設けられ、原水を前記電解槽に供給する供給部と、
前記第1の電極室より吐出された電解水を前記原水貯留部に還流する吐水路と、
前記第2の電極室より吐出された電解水を排水する排水路と、
前記供給部の下流側の前記導入路に接続され前記電解槽内の滞留水を排出する排出路と、
前記導入路と前記排出路との接続部に設けられ、前記供給部と前記電解槽とが連通する流路及び前記排出路と前記電解槽とが連通する流路のいずれかに切替可能な第1の切替弁と、
前記電解槽、前記供給部、前記第1の切替弁を制御するとともに、前記第1の電極室に配置された第1の電極と前記第2の電極室に配置された第2の電極とに印加する電圧の極性を逆転させる切替えを行う制御部と、を備えた
電解水生成装置。 - 前記排水路の下流側端部に設けられた排水口の高さと前記排出路の下流側端部に設けられた排出口の高さとが同一である
請求項1に記載の電解水生成装置。 - 前記吐水路と前記排水路とに接続され、前記第1の電極室より吐水された電解水を前記排水路へ流出させる流出路と、
前記吐水路と前記流出路との接続部に設けられ、前記第1の電極室と前記原水貯留部とが連通する流路及び前記第1の電極室と前記流出路とが連通する流路のいずれかに切替可能な第2の切替弁と、をさらに備えた
請求項1に記載の電解水生成装置。 - 第1の制御モードにおいて、
前記制御部は、電解水の生成が開始されてから第1の所定の時間が経過したとき、前記第1の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第2の切替弁を前記第1の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加される電圧の極性を逆転させ、
前記制御部は、前記第1の所定の時間の経過後さらに第2の所定の時間が経過したとき、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加されている電圧の供給を停止する
請求項3に記載の電解水生成装置。 - 第2の制御モードにおいて、
前記制御部は、電解水の生成が開始されてから第1の所定の時間が経過したとき、前記供給部の駆動を維持して前記第2の切替弁を前記第1の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替るとともに、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加される電圧の極性を逆転させ、
前記制御部は、前記第1の所定の時間の経過後さらに第3の所定の時間が経過したとき、前記第1の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加されている電圧の供給を停止する
請求項3に記載の電解水生成装置。 - 第3の制御モードにおいて、
前記制御部は、前記第1の切替弁を前記供給部と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第2の切替弁を前記第1の電極室と前記原水貯留部とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオンにし、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧を前記第1の電極と前記第2の電極とに印加し、
前記制御部は、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧の印加を開始してから第4の所定の時間が経過したとき、前記第1の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第2の切替弁を前記第1の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第1の電極と前記第2の電極とに印加されている電圧の供給を停止する
請求項3に記載の電解水生成装置。 - 前記原水に殺菌作用を有する薬剤を添加する薬剤添加部をさらに備え、
前記第3の制御モードにおいて、前記制御部は、前記薬剤添加部をして前記原水に前記薬剤を添加させる
請求項6に記載の電解水生成装置。 - 前記第1の電極及び前記第2の電極は、ルテニウム、パラジウム、イリジウム、ロジウム、及び白金の少なくとも1つを含む
請求項1に記載の電解水生成装置。 - 前記制御部は、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧を前記第1の電極と前記第2の電極とに印加して、次亜塩素酸を生成する
請求項1に記載の電解水生成装置。 - 前記排水路と前記排出路とから流出される排水を貯留する排水貯留部をさらに備えた
請求項1に記載の電解水生成装置。
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