JP2698955B2 - 電解イオン水生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水または食塩水等の処
理水を電気分解して酸性イオン水とアルカリ性イオン水
を生成する電解イオン水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置は、例えば特開平４−３３
０９８７号公報に示されていて、両電極に印加される直
流電圧の正逆を切り換えないで長時間使用していると、
マイナス側電極の表面にカルシウム，ナトリウム等が層
状に付着して通電率を低下させ、所望の電解イオン水が
得られないという問題があり、これを解決するために両
電極に印加される直流電圧の正逆を切り換えて上記した
付着物を電極から剥離させることが一般的に行われてい
る（以下、これを逆電洗浄という）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電解イオン
水生成装置においては、触媒機能と耐久性を考慮してチ
タン基材の表面に白金メッキ或いは白金イリジウムを焼
成して補強した電極が採用されているが、例えばイオン
水生成状態（正電圧印加状態）から逆電洗浄状態（逆電
圧印加状態）に切り換える際に、プラスからマイナスに
切り換えられる電極が著しく侵されて通電率が低下する
ことがある。これは、逆電洗浄前の正電圧印加時にプラ
ス側電極が収容されている電極室内の水素イオンＨ⁺ の
濃度が高くなっており、この水素イオンＨ⁺ が逆電洗浄
に際してプラスからマイナスに切り換えられた電極の表
面に吸着して、チタンTi基材の表面に白金メッキを施し
たものでは、白金膜中に水素が溶け込んで内部のチタン
基材と反応し、非金属で通電性が悪く反応によって体積
膨張する水素化チタンTiH₄が生成され、これが白金メッ
キとチタン基材との境界面で白金メッキを持ち上げて白
金メッキを剥離させるからであり、またチタン基材の表
面に白金イリジウムを焼成したものでは、焼成物中の酸
化イリジウムIrO₂と水素が反応して還元され、水に溶け
易い金属イリジウムが生成され、これが溶出してチタン
基材を露出させ、露出したチタン基材と水素が反応して
非金属で通電性が悪い水素化チタンが生成されるからで
ある。なお、かかる現象すなわち水素脆性は電極が金属
材料からなるものであれば、如何なる場合においても生
じる。本発明は、上記した問題に対処すべくなされたも
のであり、その目的は例えばイオン水生成状態から逆電
洗浄状態に切り換える際にプラスからマイナスに切り換
えられる電極を収容する電極室内の水素イオン濃度を素
早く低下させて同電極が侵されるのを抑制することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、第１の発明においては、当該電解イオン水生成
装置を、金属材料からなる一対の電極を内部に対向配設
するとともにこれら両電極間に隔膜を配設して各電極を
収容する一対の電極室を形成しこれら両電極室に処理水
が流入・流出するようにした電解槽と、両電極に印加さ
れる直流電圧の正逆を切り換える電極切換手段と、この
電極切換手段による電圧印加切り換え時に両電極への電
圧印加を設定時間停止させる電圧印加停止手段と、電圧
印加切り換え前にプラス電極とされている電極を収容す
る電極室に前記電圧印加停止手段による電圧印加停止時
にアルカリ性イオン水を供給するアルカリ性イオン水導
入手段を備える構成とした。この場合において、前記ア
ルカリ性イオン水導入手段を通して供給されるアルカリ
性イオン水の供給量はその電極室内が中和またはアルカ
リ化する量であることが望ましい。

【０００５】また、第２の発明においては、当該電解イ
オン水生成装置を、金属材料からなる一対の電極を内部
に対向配設するとともにこれら両電極間に隔膜を配設し
て各電極を収容する一対の電極室を形成しこれら両電極
室に処理水が流入・流出するようにした電解槽と、両電
極に印加される直流電圧の正逆を切り換える電極切換手
段と、この電極切換手段による電圧印加切り換え時に両
電極への電圧印加を設定時間停止させる電圧印加停止手
段と、この電圧印加停止手段による電圧印加停止時に前
記各電極室に逆イオン水をそれぞれ供給する逆イオン水
導入手段を備える構成とした。この場合において、前記
逆イオン水導入手段を通して供給される逆イオン水の供
給量は各電極室内が略中和する量であることが望まし
い。

【０００６】

【発明の作用・効果】本発明による各電解イオン水生成
装置においては、正電圧印加状態にて電解槽の両電極室
に水または食塩水等の処理水を流すと、電解槽内で処理
水は電気分解されてプラス側電極の電極室からは水素イ
オンが増加した酸性イオン水が排出され、またマイナス
側電極の電極室からは水酸イオンが増加したアルカリ性
イオン水が排出される。

【０００７】ところで、第１の発明による電解イオン水
生成装置においては、電極切換手段による電圧印加切り
換え時に電圧印加停止手段により両電極への電圧印加が
設定時間停止され、この電圧印加停止時にアルカリ性イ
オン水導入手段により電圧印加切り換え前にプラス電極
とされている電極を収容する電極室にアルカリ性イオン
水が供給される。このため、アルカリ性イオン水が供給
される電極室内の水素イオン濃度が素早く低下し、電極
切換手段による電圧印加切り換えに際して、同電極室内
の電極が水素イオンにより侵されるのを抑制することが
できる。したがって、電極の寿命を長くすることができ
るとともに、頻繁な逆電洗浄が可能で通電率を低下させ
ることなく所望のイオン水を安定して得ることができ
る。

【０００８】また、第１の発明による電解イオン水生成
装置においては、例えばイオン水生成状態から逆電洗浄
状態に切り換える際にプラスからマイナスに切り換えら
れる電極を収容する電極室にアルカリ性イオン水を供給
することにより水素イオン濃度を低下させるものである
ため、同電極室に中性の水を供給して水素イオン濃度を
低下させるものに比して短時間にしかも少ない水量で同
電極室を中和することができる。

【０００９】一方、第２の発明による電解イオン水生成
装置においては、電極切換手段による電圧印加切り換え
時に電圧印加停止手段により両電極への電圧印加が設定
時間停止され、この電圧印加停止時に逆イオン水導入手
段により電圧印加切り換え前にプラス電極とされている
電極を収容する電極室にアルカリ性イオン水が供給され
るとともにマイナス電極とされている電極を収容する電
極室に酸性イオン水が供給される。このため、両電極室
内の電解イオン水が共に素早く中和され、電極切換手段
による電圧印加切り換えに際して、電極が水素イオンに
より侵されるのを抑制することができる。したがって、
電極の寿命を長くすることができるとともに、頻繁な逆
電洗浄が可能で通電率を低下させることなく所望のイオ
ン水を安定して得ることができる。

【００１０】また、第２の発明による電解イオン水生成
装置においては、例えばイオン水生成状態から逆電洗浄
状態に切り換える際に両電極室内の電解イオン水が共に
素早く中和されるため、逆電洗浄の初期からプラス側電
極の電極室で水素イオンが増加した酸性イオン水が生成
され、またマイナス側電極の電極室で水酸イオンが増加
したアルカリ性イオン水が生成される。したがって、逆
電洗浄に合わせて各イオン水の流出通路を切り換えるよ
うにすれば、逆電洗浄時の逆電圧印加状態にて正電圧印
加状態と同様に電解イオン水を生成して利用することが
でき、電解イオン水の生成能力を大幅に向上させること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図１は第１の発明による電解イオン水生成装
置の一実施例を示していて、この電解イオン水生成装置
は、電解槽１０と電極切換器２０と電源回路３０と貯溜
タンク４０と制御装置５０によって構成されている。電
解槽１０は、一対の流入口１１ａ，１１ｂと一対の流出
口１１ｃ，１１ｄを有する槽本体１１と、この槽本体１
１内に対向配設した一対の電極１２，１３と、これら両
電極１２，１３間に配設されて各電極１２，１３を収容
する電極室１４，１５を形成する隔膜１６によって構成
されていて、各電極１２，１３としてはチタン基材の表
面に白金メッキ或いは白金イリジウムを焼成してなるも
のが採用され、また電極室１４には流入口１１ａと流出
口１１ｃが連通し、電極室１５には流入口１１ｂと流出
口１１ｄが連通している。また、各流入口１１ａ，１１
ｂには制御装置５０によって作動を制御されるウォータ
ーバルブＶ１と手動で調整可能な各流量調整バルブＶ
２，Ｖ３を介装してなる各導入管Ｐ１，Ｐ２を通して略
同量の水道水が供給されるように構成され、また各流出
口１１ｃ，１１ｄには導出管Ｐ３，Ｐ４が接続されてい
る。なお、ウォーターバルブＶ１は周知の電磁開閉弁で
あり、その開作動または閉作動は制御装置５０から開弁
信号または閉弁信号を受けた後に行われるようになって
いる。

【００１２】電極切換器２０は、制御装置５０からの信
号に応じて両電極１２，１３に印加される直流電圧の正
逆を切り換えるものであり、図の仮想線で示した状態に
て制御装置５０から正電信号を受けたときに電源回路３
０のマイナス電極を電極１２に接続するとともにプラス
電極を電極１３に接続し、また図の実線で示した状態に
て制御装置５０から逆電信号を受けたときに電源回路３
０のマイナス電極を電極１３に接続するとともにプラス
電極を電極１２に接続するようになっている。電源回路
３０は交流電圧を所定値の直流電圧に変換するものであ
り、制御装置５０からＯＦＦ信号を受けたときにはマイ
ナス電極とプラス電極間の直流電圧がゼロとなるよう
に、また制御装置５０からＯＮ信号を受けたときにはマ
イナス電極とプラス電極間に所定値の直流電圧が印加さ
れるようになっている。

【００１３】貯溜タンク４０は、アルカリ性イオン水を
所要量貯えるものであり、内部に貯えたアルカリ性イオ
ン水を落差によって電解槽１０の電解室１４または１５
に供給できるように電解槽１０より高い位置に配設され
ていて、制御装置５０によって制御される開閉バルブＶ
５を介装した接続管Ｐ６を通して導入管Ｐ１に接続され
るとともに、制御装置５０によって制御される開閉バル
ブＶ６を介装した接続管Ｐ７を通して導入管Ｐ２に接続
されている。なお、貯溜タンク４０には、正電圧印加時
に導出管Ｐ３を通して排出されるアルカリ性イオン水の
一部がポンプ等の手段（図示省略）により汲み上げられ
て貯えられるようになっており、水位センサ４１とオー
バーフローパイプ４２が設けられている。開閉バルブＶ
５，Ｖ６は酸・アルカリに耐えるバルブであって、電動
モータ（図示省略）によって駆動されるものであり、そ
の開作動または閉作動は制御装置５０から開弁信号また
は閉弁信号を受けた後所定の時間（略５秒）で行われる
ようになっている。

【００１４】制御装置５０は、イオン水生成スイッチ５
１，逆電洗浄スイッチ５２及び停止スイッチ５３を備え
ていて、各スイッチ５１，５２，５３の操作に基づいて
ウォーターバルブＶ１，電極切換器２０，電源回路３０
及び両開閉バルブＶ５，Ｖ６等の作動が制御されるよう
になっており、各スイッチ５１，５２，５３を操作する
ことにより以下に説明する各作動が得られるようになっ
ている。

【００１５】当該電解イオン水生成装置が停止している
状態では、ウォーターバルブＶ１及び開閉弁Ｖ５，Ｖ６
が閉じ、電極切換器２０が図示実線の状態に保持され、
電源回路３０のマイナス電極とプラス電極間の直流電圧
がゼロとされており、かかる状態で制御装置５０のイオ
ン水生成スイッチ５１が操作されると、制御装置５０か
らウォーターバルブＶ１に開弁信号が出力されてウォー
ターバルブＶ１が開かれ、また制御装置５０から電源回
路３０にＯＮ信号が出力されて電源回路３０のマイナス
電極とプラス電極間に所定値の直流電圧が印加され、こ
れが電極切換器２０を介して電解槽１０の両電極１２，
１３に正電圧印加される。

【００１６】このため、ウォーターバルブＶ１と各流量
調整バルブＶ２，Ｖ３と各導入管Ｐ１，Ｐ２を通して電
解槽１０の各電解室１４，１５に処理水としての水道水
が供給され、これが電解槽１０内で電気分解されて、プ
ラス側電極１３の電極室１５からは水素イオンが増加し
た酸性イオン水が導出管Ｐ４を通して排出されて使用可
能となり、またマイナス側電極１２の電極室１４からは
水酸イオンが増加したアルカリ性イオン水が導出管Ｐ３
を通して排出されて使用可能となる。なお、この状態で
長時間使用するとマイナス側電極１２の表面に水道水に
含まれるカルシウム，ナトリウム等が付着する。

【００１７】ところで、上記したイオン水生成状態にて
制御装置５０の逆電洗浄スイッチ５２が操作されると、
制御装置５０から電源回路３０にＯＦＦ信号が出力さ
れ、開閉バルブＶ６に開弁信号が出力され、電極切換器
２０に逆電信号が出力されて、電源回路３０のマイナス
電極とプラス電極間の直流電圧がゼロとされるととも
に、開閉バルブＶ６が所定の時間で開かれ、また電極切
換器２０にて電極の接続が図の実線の状態から仮想線の
状態に切り換えられて電解槽１０の電極１２が電源回路
３０のプラス電極に接続されるとともに電極１３がマイ
ナス電極に接続される。

【００１８】したがって、開閉バルブＶ６が開いた状態
では電圧印加停止状態にて貯溜タンク４０から電極室１
５にアルカリ性イオン水が順次供給されて電極室１５に
残留する水素イオン濃度が素早く低下して中和化され
る。その後に制御装置５０から電源回路３０にＯＮ信号
が出力されるとともに開閉バルブＶ６に閉弁信号が出力
されて、電源回路３０のマイナス電極とプラス電極間に
所定の直流電圧が印加されるとともに開閉バルブＶ６が
所定の時間で閉じられ、これにより正電圧印加から逆電
圧印加への切り換えに際して電極１３が水素イオン濃度
の高いイオン水中に晒されることはなく、また電極１２
からカルシウム，ナトリウム等付着物が剥離され処理水
とともに電解槽１０外に排出されて逆電洗浄がなされ
る。

【００１９】また、上記した逆電洗浄状態にて制御装置
５０のイオン水生成スイッチ５１が操作されると、制御
装置５０から電源回路３０にＯＦＦ信号が出力され開閉
バルブＶ５に開弁信号が出力され電極切換器２０に正電
信号が出力されて、電源回路３０のマイナス電極とプラ
ス電極間の直流電圧がゼロとされるとともに、開閉バル
ブＶ５が所定の時間で開かれ、また電極切換器２０にて
電極の接続が図の仮想線の状態から実線の状態に切り換
えられて電解槽１０の電極１２が電源回路３０のマイナ
ス電極に接続されるとともに電極１３がプラス電極に接
続される。

【００２０】したがって、開閉バルブＶ５が開いた状態
では電圧印加停止状態にて貯溜タンク４０から電極室１
４にアルカリ性イオン水が順次供給されて電極室１４に
残留する水素イオン濃度が素早く低下して中和化され
る。その後に制御装置５０から電源回路３０にＯＮ信号
が出力されるとともに開閉バルブＶ５に閉弁信号が出力
されて、電源回路３０のマイナス電極とプラス電極間に
所定の直流電圧が印加されるとともに開閉バルブＶ５が
所定の時間で閉じられ、これにより逆電圧印加から正電
圧印加への切り換えに際して電極１２が水素イオン濃度
の高いイオン水中に晒されることはない。

【００２１】なお、上記したイオン水生成状態にて制御
装置５０の停止スイッチ５３が操作されると、制御装置
５０から電源回路３０にＯＦＦ信号が出力されるととも
にウォーターバルブＶ１に閉弁信号が出力されて、電源
回路３０のマイナス電極とプラス電極間の直流電圧がゼ
ロとされるとともにウォーターバルブＶ１が閉じられ
て、当該電解イオン水生成装置が停止状態となる。

【００２２】また、上記した逆電洗浄状態にて制御装置
５０の停止スイッチ５３が操作されると、制御装置５０
から電源回路３０にＯＦＦ信号が出力されるとともにウ
ォーターバルブＶ１に閉弁信号が出力され、また開閉バ
ルブＶ５に開弁信号が出力されるとともに電極切換器２
０に正電信号が出力されて、電源回路３０のマイナス電
極とプラス電極間の直流電圧がゼロとされるとともにウ
ォーターバルブＶ１が閉じられ、また開閉バルブＶ５が
所定の時間で開かれるとともに電極切換器２０にて電極
の接続が図の仮想線の状態から実線の状態に切り換えら
れて電解槽１０の電極１２が電源回路３０のマイナス電
極に接続されるとともに電極１３がプラス電極に接続さ
れる。

【００２３】したがって、開閉バルブＶ５が開いた状態
では電圧印加停止状態にて貯溜タンク４０から電極室１
４にアルカリ性イオン水が順次供給されて電極室１４に
残留する水素イオン濃度が素早く低下して中和化され
る。その後に制御装置５０から開閉バルブＶ５に閉弁信
号が出力されて開閉バルブＶ５が所定時間で閉じられ、
当該電解イオン水生成装置が停止状態となる。このた
め、停止スイッチ５３の操作後に制御装置５０のイオン
生成スイッチ５１が操作されても電源回路３０のマイナ
ス電極に接続される電極１２が水素イオン濃度の高いイ
オン水中に晒されることはない。

【００２４】以上要するに、本実施例においては、電極
切換器２０による電圧印加切り換え時に制御装置５０と
電源回路３０の協同作用により両電極１２，１３への電
圧印加が設定時間停止され、この電圧印加停止時に貯溜
タンク４０から電圧印加切り換え前にプラス電極とされ
ている電極を収容する電極室にアルカリ性イオン水が供
給される。このため、アルカリ性イオン水が供給される
電極室内の水素イオン濃度が素早く低下して中和化さ
れ、電極切換器２０による電圧印加切り換えに際して、
同電極室内の電極が水素イオンにより侵されるのを抑制
することができる。したがって、電極の寿命を長くする
ことができるとともに、頻繁な逆電洗浄が可能で通電率
を低下させることなく所望のイオン水を安定して得るこ
とができる。

【００２５】また、例えばイオン水生成状態から逆電洗
浄状態に切り換える際にプラスからマイナスに切り換え
られる電極１３を収容する電極室１５にアルカリ性イオ
ン水を供給することにより水素イオン濃度を低下させる
ものであるため、同電極室１５に中性の水を供給して水
素イオン濃度を低下させるものに比して短時間にしかも
少ない水量で同電極室１５を中和化することができる。

【００２６】上記実施例においては、水道水を直接処理
水としたが、タンクに収容されて電動ポンプによって各
電極室に供給される食塩水を処理水として実施すること
も可能である。また、上記実施例においては、電極切換
器２０による電圧印加切り換えに際して水素イオン濃度
が高くなっている電極室内が略中和するようにしたが、
同電極室内がアルカリ化するようにして実施してもよ
く、また同電極室内に水素イオンが僅かに残るようにし
て実施してもよい。また、上記実施例においては、ウォ
ーターバルブＶ１が開いている状態にてアルカリ性イオ
ン水が電極室に供給されるようにしたが、アルカリ性イ
オン水が電極室に供給されるときウォーターバルブＶ１
が閉じるようにして実施することも可能である。

【００２７】図２，図３及び図４は第２の発明による電
解イオン水生成装置の一実施例を示していて、この電解
イオン水生成装置は、電解槽１１０と電極切換器１２０
と電源回路１３０と貯溜タンク１４０Ａ，１４０Ｂと制
御装置１５０によって構成されている。電解槽１１０
は、一対の流入口１１１ａ，１１１ｂと一対の流出口１
１１ｃ，１１１ｄを有する槽本体１１１と、この槽本体
１１１内に対向配設した一対の電極１１２，１１３と、
これら両電極１１２，１１３間に配設されて各電極１１
２，１１３を収容する電極室１１４，１１５を形成する
隔膜１１６によって構成されていて、各電極１１２，１
１３としてはチタン基材の表面に白金メッキ或いは白金
イリジウムを焼成してなるものが採用され、また電極室
１１４には流入口１１１ａと流出口１１１ｃが連通し、
電極室１１５には流入口１１１ｂと流出口１１１ｄが連
通している。また、各流入口１１１ａ，１１１ｂには制
御装置１５０によって作動を制御されるウォーターバル
ブＶ１１と手動で調整可能な各流量調整バルブＶ１２，
Ｖ１３を介装してなる各導入管Ｐ１１，Ｐ１２を通して
略同量の水道水が供給されるように構成され、また各流
出口１１１ｃ，１１１ｄには導出管Ｐ１３，Ｐ１４が接
続されている。なお、ウォーターバルブＶ１１は周知の
電磁開閉弁であり、その開作動または閉作動は制御装置
１５０から開弁信号または閉弁信号を受けた後に行われ
るようになっている。

【００２８】ところで、本実施例においては、両流量調
整バルブＶ１２，Ｖ１３より電解槽１１０側にて両導入
管Ｐ１１，Ｐ１２が接続管Ｐ１５により接続されてい
て、導入管Ｐ１１と接続管Ｐ１５の接続部および導入管
Ｐ１２と接続管Ｐ１５の接続部にはそれぞれ連通切換バ
ルブＶ１４，Ｖ１５が設けられ、また接続管Ｐ１５の途
中には制御装置１５０からＯＮ信号を受けて駆動しＯＦ
Ｆ信号を受けて停止する電動ポンプＰＭ１１が設けられ
ている。一方、両導出管Ｐ１３，Ｐ１４が接続管Ｐ１６
により接続されていて、導出管Ｐ１３と接続管Ｐ１５の
接続部および導出管Ｐ１４と接続管Ｐ１５の接続部には
それぞれ連通切換バルブＶ１６，Ｖ１７が設けられてい
る。また、各導出管Ｐ１３，Ｐ１４の各連通切換バルブ
Ｖ１６，Ｖ１７より流出側には流路切換バルブＶ１８，
Ｖ１９がそれぞれ設けられている。

【００２９】各連通切換バルブＶ１４，Ｖ１５，Ｖ１
６，Ｖ１７は、酸・アルカリに耐えるバルブであって、
電動モータ（図示省略）によって駆動されるものであ
り、制御装置１５０からの閉ループ信号に応じて両電極
室１１４，１１５と両導入管Ｐ１１，Ｐ１２と両導出管
Ｐ１３，Ｐ１４と両接続管Ｐ１５，Ｐ１６によって閉ル
ープが形成されるように管路の連通を切り換えるように
なっており、その切換作動は制御装置１５０から開ルー
プ信号または復帰信号を受けた後所定の時間（略５秒）
で行われるようになっている。一方、各流路切換バルブ
Ｖ１８，Ｖ１９は、酸・アルカリに耐えるバルブであっ
て、電動モータ（図示省略）によって駆動されて制御装
置１５０からの正電信号または逆電信号に応じて各イオ
ン水の流出路を切り換えるものであり、その切換作動は
制御装置１５０から正電信号または逆電信号を受けた後
所定の時間（略５秒）で行われるようになっており、図
３は正電信号を受けて作動した後の状態が示されてい
る。

【００３０】電極切換器１２０は、制御装置１５０から
の信号に応じて両電極１１２，１１３に印加される直流
電圧の正逆を切り換えるものであり、図４に示した状態
にて制御装置１５０から正電信号を受けたときに電源回
路１３０のマイナス電極を電極１１２に接続するととも
にプラス電極を電極１１３に接続し、また図３に示した
状態にて制御装置１５０から逆電信号を受けたときに電
源回路１３０のマイナス電極を電極１１３に接続すると
ともにプラス電極を電極１１２に接続するようになって
いる。電源回路１３０は交流電圧を所定値の直流電圧に
変換するものであり、制御装置１５０からＯＦＦ信号を
受けたときにはマイナス電極とプラス電極間の直流電圧
がゼロとなるように、また制御装置１５０からＯＮ信号
を受けたときにはマイナス電極とプラス電極間に所定値
の直流電圧が印加されるようになっている。

【００３１】図２の左方の貯溜タンク１４０Ａは、アル
カリ性イオン水を所要量貯えるものであり、内部には水
位センサ１４１Ａが取付けられており、また制御装置１
５０によって制御される電動ポンプＰＭ１２を介装した
供給管Ｐ１７によって所望の箇所に供給できるようにな
っている。一方、図２の右方の貯溜タンク１４０Ｂは、
酸性イオン水を所要量貯えるものであり、内部には水位
センサ１４１Ｂが取付けられており、また制御装置１５
０によって制御される電動ポンプＰＭ１３を介装した供
給管Ｐ１８によって所望の箇所に供給できるようになっ
ている。なお、貯溜タンク１４０Ａ，１４０Ｂにはそれ
ぞれオーバーフローパイプ１４２Ａ，１４２Ｂが設けら
れている。

【００３２】制御装置１５０は、正電作動スイッチ１５
１，逆電作動スイッチ１５２及び停止スイッチ１５３、
並びにアルカリ性イオン水供給スイッチ１５４と酸性イ
オン水供給スイッチ１５５を備えていて、各スイッチ１
５１，１５２，１５３，１５４，１５５の操作と各貯溜
タンク１４０Ａ，１４０Ｂの水位センサ１４１Ａ，１４
１Ｂに基づいてウォーターバルブＶ１１、電極切換器１
２０、電源回路１３０、各連通切換バルブＶ１４，Ｖ１
５，Ｖ１６，Ｖ１７、各流路切換バルブＶ１８，Ｖ１９
及び各電動ポンプＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３等の作動が制
御されるようになっており、各スイッチ１５１，１５
２，１５３，１５４，１５５を操作することにより以下
に説明する各作動が得られるようになっている。

【００３３】当該電解イオン水生成装置が停止している
状態では、例えばウォーターバルブＶ１１が閉じ、各連
通切換バルブＶ１４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７及び各流
路切換バルブＶ１８，Ｖ１９が図３に示した状態とさ
れ、各電動ポンプＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３が停止され、
また電極切換器１２０が図３に示した状態に保持され、
電源回路１３０のマイナス電極とプラス電極間の直流電
圧がゼロとされており、かかる停止状態で制御装置１５
０の正電作動スイッチ１５１が操作されると、制御装置
１５０からウォーターバルブＶ１１に開弁信号が出力さ
れてウォーターバルブＶ１１が開かれ、また制御装置１
５０から電源回路１３０にＯＮ信号が出力されて電源回
路１３０のマイナス電極とプラス電極間に所定値の直流
電圧が印加され、これが電極切換器１２０を介して電解
槽１１０の両電極１１２，１１３に正電圧印加される。

【００３４】このため、ウォーターバルブＶ１１と各流
量調整バルブＶ１２，Ｖ１３と各連通切換バルブＶ１
４，Ｖ１５と各導入管Ｐ１１，Ｐ１２を通して電解槽１
１０の各電解室１１４，１１５に水道水が供給されると
ともに、電解槽１１０内で電気分解されてプラス側電極
１１３の電極室１１５からは水素イオンが増加した酸性
イオン水が連通切換バルブＶ１７，流路切換バルブＶ１
９及び導出管Ｐ１４を通して貯溜タンク１４０Ｂに流入
し貯えられ、またマイナス側電極１１２の電極室１１４
からは水酸イオンが増加したアルカリ性イオン水が連通
切換バルブＶ１６，流路切換バルブＶ１８及び導出管Ｐ
１３を通して貯溜タンク１４０Ａに流入し貯えられる。

【００３５】各貯溜タンク１４０Ａ，１４０Ｂ内の水位
が上限設定値となると、これが各水位センサ１４１Ａ，
１４１Ｂにて検知され、これに基づいて制御装置１５０
からウォーターバルブＶ１１に閉弁信号が出力されて閉
じられるとともに、制御装置１５０から電源回路１３０
にＯＦＦ信号が出力されて電源回路１３０のマイナス電
極とプラス電極間の直流電圧がゼロとされる。各貯溜タ
ンク１４０Ａ，１４０Ｂ内に貯えられた各イオン水は、
制御装置１５０のアルカリ性イオン水供給スイッチ１５
４または酸性イオン水供給スイッチ１５５を操作して各
電動ポンプＰＭ１２またはＰＭ１３を作動させることに
より、所望の箇所に供給して使用することができ、かか
る使用により各貯溜タンク１４０Ａ，１４０Ｂ内の水位
が下限設定値にまで低下すると、これが各水位センサ１
４１Ａ，１４１Ｂにて検知され、これに基づいて制御装
置１５０からウォーターバルブＶ１１に開弁信号が出力
されてウォーターバルブＶ１１が開かれるとともに、制
御装置１５０から電源回路１３０にＯＮ信号が出力され
て電源回路１３０のマイナス電極とプラス電極間に所定
値の直流電圧が印加されて、上記したように各イオン水
が生成されて各貯溜タンク１４０Ａ，１４０Ｂに貯えら
れる。

【００３６】ところで、上記した正電圧印加のイオン水
生成状態にて制御装置１５０の逆電作動スイッチ１５２
が操作されると、制御装置１５０から電源回路１３０に
ＯＦＦ信号が出力され、各連通切換バルブＶ１４，Ｖ１
５，Ｖ１６，Ｖ１７に閉ループ信号が出力され、電動ポ
ンプＰＭ１１にＯＮ信号が出力され、電極切換器１２０
と両流路切換バルブＶ１８，Ｖ１９に逆電信号が出力さ
れて、電源回路１３０のマイナス電極とプラス電極間の
直流電圧がゼロとされるとともに、各連通切換バルブＶ
１４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７と両流路切換バルブＶ１
８，Ｖ１９が所定の時間で図３の状態から図４の状態に
切り換えられ、また電動ポンプＰＭ１１が駆動されると
ともに、電極切換器１２０にて電極の接続が所定の時間
で図３の状態から図４の状態に切り換えられて電解槽１
１０の電極１１２が電源回路１３０のプラス電極に接続
されるとともに電極１１３がマイナス電極に接続され
る。

【００３７】したがって、電圧印加停止状態にて電極室
１１４内のアルカリ性イオン水が電動ポンプＰＭ１１の
作用により電極室１１５に供給されるとともに電極室１
１５内の酸性イオン水が電極室１１４に供給されて、両
電極室１１４，１１５内のイオン水が混合して中和され
る。その後に制御装置１５０から各連通切換バルブＶ１
４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７に復帰信号が出力され、電
動ポンプＰＭ１１にＯＦＦ信号が出力され、電源回路３
０にＯＮ信号が出力されて、各連通切換バルブＶ１４，
Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７が所定の時間で図４の状態から
図３の状態に切り換えられるとともに電動ポンプＰＭ１
１が停止され、また電源回路１３０のマイナス電極とプ
ラス電極間に所定の直流電圧が印加される。これにより
正電圧印加から逆電圧印加への切り換えに際して電極１
１３が水素イオン濃度の高いイオン水中に晒されること
はなく、また逆電圧印加の初期において電極１１２から
正電圧印加時に付着したカルシウム，ナトリウム等付着
物が剥離され処理水とともに電解槽１０外に排出されて
逆電洗浄がなされる。

【００３８】ところで、正電圧印加から逆電圧印加への
切り換えに際して、両流路切換バルブＶ１８，Ｖ１９が
図３の状態から図４の状態に切り換えられており、また
両電極室１１４，１１５内のイオン水が混合して中和さ
れているため、逆電圧印加の初期からプラス側電極１１
２の電極室１１４で水素イオンが増加した酸性イオン水
が生成されるとともにマイナス側電極１１３の電極室１
１５で水酸イオンが増加したアルカリ性イオン水が生成
され、酸性イオン水は電極室１１４から連通切換バルブ
Ｖ１６，流路切換バルブＶ１８及び導出管Ｐ１４を通し
て貯溜タンク１４０Ｂに流れ、またアルカリ性イオン水
は電極室１１５から連通切換バルブＶ１７，流路切換バ
ルブＶ１９及び導出管Ｐ１３を通して貯溜タンク１４０
Ａに流れる。

【００３９】また、上記した逆電圧印加のイオン水生成
状態にて制御装置１５０の正電作動スイッチ１５１が操
作されると、制御装置１５０から電源回路１３０にＯＦ
Ｆ信号が出力され、各連通切換バルブＶ１４，Ｖ１５，
Ｖ１６，Ｖ１７に閉ループ信号が出力され、電動ポンプ
ＰＭ１１にＯＮ信号が出力され、電極切換器１２０と両
流路切換バルブＶ１８，Ｖ１９に正電信号が出力され
て、電源回路１３０のマイナス電極とプラス電極間の直
流電圧がゼロとされるとともに、各連通切換バルブＶ１
４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７が所定の時間で図３の状態
から図４の状態に、また両流路切換バルブＶ１８，Ｖ１
９が所定の時間で図４の状態から図３の状態に切り換え
られ、また電動ポンプＰＭ１１が駆動されるとともに、
電極切換器１２０にて電極の接続が図４の状態から図３
の状態に切り換えられて電解槽１１０の電極１１２が電
源回路１３０のマイナス電極に接続されるとともに電極
１１３がプラス電極に接続される。

【００４０】したがって、電圧印加停止状態にて電極室
１１４内の酸性イオン水が電動ポンプＰＭ１１の作用に
より電極室１１５に供給されるとともに電極室１１５内
のアルカリ性イオン水が電極室１１４に供給されて、両
電極室１１４，１１５内のイオン水が混合して中和され
る。その後に制御装置１５０から各連通切換バルブＶ１
４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７に復帰信号が出力され、電
動ポンプＰＭ１１にＯＦＦ信号が出力され、電源回路３
０にＯＮ信号が出力されて、各連通切換バルブＶ１４，
Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７が所定の時間で図４の状態から
図３の状態に切り換えられるとともに電動ポンプＰＭ１
１が停止され、また電源回路１３０のマイナス電極とプ
ラス電極間に所定の直流電圧が印加される。これにより
逆電圧印加から正電圧印加への切り換えに際して電極１
１２が水素イオン濃度の高いイオン水中に晒されること
はなく、また正電圧印加の初期において電極１１３から
逆電圧印加時に付着したカルシウム，ナトリウム等付着
物が剥離され処理水とともに電解槽１０外に排出されて
逆電洗浄がなされる。

【００４１】ところで、逆電圧印加から正電圧印加への
切り換えに際して、両流路切換バルブＶ１８，Ｖ１９が
図４の状態から図３の状態に切り換えられており、また
両電極室１１４，１１５内のイオン水が混合して中和さ
れているため、正電圧印加の初期からプラス側電極１１
３の電極室１１５で水素イオンが増加した酸性イオン水
が生成されるとともにマイナス側電極１１２の電極室１
１４で水酸イオンが増加したアルカリ性イオン水が生成
され、酸性イオン水は電極室１１５から連通切換バルブ
Ｖ１７，流路切換バルブＶ１９及び導出管Ｐ１４を通し
て貯溜タンク１４０Ｂに流れ、またアルカリ性イオン水
は電極室１１４から連通切換バルブＶ１６，流路切換バ
ルブＶ１８及び導出管Ｐ１３を通して貯溜タンク１４０
Ａに流れる。

【００４２】また、上記した各イオン水生成状態にて制
御装置１５０の停止スイッチ１５３が操作されると、制
御装置１５０から電源回路１３０にＯＦＦ信号が出力さ
れるとともにウォーターバルブＶ１１に閉弁信号が出力
されて、電源回路１３０のマイナス電極とプラス電極間
の直流電圧がゼロとされるとともにウォーターバルブＶ
１１が閉じられて、当該電解イオン水生成装置が停止状
態となる。したがって、正電圧印加のイオン水生成状態
から停止状態とされた場合には、電極切換器１２０と両
流路切換バルブＶ１８，Ｖ１９が図３の状態で停止さ
れ、また逆電圧印加のイオン水生成状態から停止状態と
された場合には、電極切換器１２０と両流路切換バルブ
Ｖ１８，Ｖ１９が図４の状態で停止される。

【００４３】以上要するに、本実施例においては、電極
切換器１２０による電圧印加切り換え時に制御装置１５
０と電源回路１３０の協同作用により両電極１１２，１
１３への電圧印加が設定時間停止され、この電圧印加停
止時に各連通切換バルブＶ１４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１
７と電動ポンプＰＭ１１からなる逆イオン水導入手段に
より電圧印加切り換え前にプラス電極とされている電極
を収容する電極室にアルカリ性イオン水が供給されると
ともにマイナス電極とされている電極を収容する電極室
に酸性イオン水が供給される。このため、両電極室内の
電解イオン水が共に素早く中和され、電極切換器１２０
による電圧印加切り換えに際して、電極１１２，１１３
が水素イオンにより侵されるのを抑制することができ
る。したがって、電極の寿命を長くすることができると
ともに、頻繁な逆電洗浄が可能で通電率を低下させるこ
となく所望のイオン水を安定して得ることができる。

【００４４】また、正電圧印加から逆電圧印加へまたは
その逆に電圧印加状態を切り換える際に、両流路切換バ
ルブＶ１８，Ｖ１９が図３の状態から図４の状態にまた
はその逆に切り換えられており、また両電極室１１４，
１１５内のイオン水が混合して中和されているため、電
圧印加の初期からプラス側電極の電極室で水素イオンが
増加した酸性イオン水が生成され、またマイナス側電極
の電極室で水酸イオンが増加したアルカリ性イオン水が
生成されて、酸性イオン水が貯溜タンク１４０Ｂに流
れ、またアルカリ性イオン水が貯溜タンク１４０Ａに流
れる。したがって、正電圧印加時に生成されるイオン水
のみならず逆電圧印加時に生成されるイオン水をも貯溜
タンク１４０Ａ，１４０Ｂに溜めて有効に利用すること
ができ、電解イオン水の生成能力を大幅に向上させるこ
とができる。

【００４５】上記実施例においては、連通切換バルブＶ
１４，Ｖ１５，Ｖ１６，Ｖ１７と電動ポンプＰＭ１１に
よって逆イオン水導入手段を構成して、電源回路１３０
と制御装置１５０の協同作用による電圧印加停止時に各
電極室１１４，１１５に逆イオン水がそれぞれ供給され
るようにしたが、例えば各貯溜タンク１４０Ａ，１４０
Ｂから各導入管Ｐ１１，Ｐ１２にそれぞれ電動ポンプに
よりイオン水を供給可能として逆イオン水導入手段を構
成し、電圧印加停止時に各電極室１１４，１１５に各貯
溜タンク１４０Ａ，１４０Ｂから各導入管Ｐ１１，Ｐ１
２に逆イオン水がそれぞれ供給されるようにして実施す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の発明による電解イオン水生成装置の一
実施例を示す図である。

【図２】 第２の発明による電解イオン水生成装置の一
実施例を示す図である。

【図３】 図２のＳ部拡大図である。

【図４】 図３に対応した部分の作動説明図である。

【符号の説明】

１０…電解槽、１２，１３…電極、１４，１５…電極
室、１６…隔膜、２０…電極切換器、３０…電源回路、
４０…貯溜タンク、５０…制御装置、Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６
…開閉バルブ、１１０…電解槽、１１２，１１３…電
極、１１４，１１５…電極室、１１６…隔膜、１２０…
電極切換器、１３０…電源回路、１４０Ａ，１４０Ｂ…
貯溜タンク、１５０…制御装置、Ｖ１４，Ｖ１５，Ｖ１
６，Ｖ１７…連通切換バルブ、Ｖ１８，Ｖ１９…流路切
換バルブ、ＰＭ１１…電動ポンプ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属材料からなる一対の電極を内部に対
   向配設するとともにこれら両電極間に隔膜を配設して各
   電極を収容する一対の電極室を形成しこれら両電極室に
   処理水が流入・流出するようにした電解槽と、両電極に
   印加される直流電圧の正逆を切り換える電極切換手段
   と、この電極切換手段による電圧印加切り換え時に両電
   極への電圧印加を設定時間停止させる電圧印加停止手段
   と、電圧印加切り換え前にプラス電極とされている電極
   を収容する電極室に前記電圧印加停止手段による電圧印
   加停止時にアルカリ性イオン水を供給するアルカリ性イ
   オン水導入手段を備えた電解イオン水生成装置。
2. 【請求項２】 前記アルカリ性イオン水導入手段を通し
   て供給されるアルカリ性イオン水の供給量はその電極室
   内が中和またはアルカリ化する量であることを特徴とす
   る請求項１に記載の電解イオン水生成装置。
3. 【請求項３】 金属材料からなる一対の電極を内部に対
   向配設するとともにこれら両電極間に隔膜を配設して各
   電極を収容する一対の電極室を形成しこれら両電極室に
   処理水が流入・流出するようにした電解槽と、両電極に
   印加される直流電圧の正逆を切り換える電極切換手段
   と、この電極切換手段による電圧印加切り換え時に両電
   極への電圧印加を設定時間停止させる電圧印加停止手段
   と、この電圧印加停止手段による電圧印加停止時に前記
   各電極室に逆イオン水をそれぞれ供給する逆イオン水導
   入手段を備えた電解イオン水生成装置。
4. 【請求項４】 前記逆イオン水導入手段を通して供給さ
   れる逆イオン水の供給量は各電極室内が略中和する量で
   あることを特徴とする請求項３に記載の電解イオン水生
   成装置。