電解水生成装置
【課題】簡単な構造にして電解槽および陰極水吐水管路のスケールを除去することのできる電解水生成装置を得る。
【解決手段】隔膜２５で仕切られた陰極室２２および陽極室２４を有する電解槽２を備え、原水供給部８から電解槽２内に導入された原水を電気分解して、陰極室２２で陰極水を生成するとともに、陽極室２４で陽極水を生成する電解水生成装置１において、使用時の初期過程において電解槽２で洗浄用陽極水を生成する洗浄水生成手段９１を設け、洗浄水生成手段９１で生成した洗浄用陽極水を、以前の使用時に陰極水を通水させた陰極水吐水管路６、６１に通水してスケールを洗浄するとともに、陰極水吐水管路６、６１の吐出口６５から外部に吐出させる。
【解決手段】隔膜２５で仕切られた陰極室２２および陽極室２４を有する電解槽２を備え、原水供給部８から電解槽２内に導入された原水を電気分解して、陰極室２２で陰極水を生成するとともに、陽極室２４で陽極水を生成する電解水生成装置１において、使用時の初期過程において電解槽２で洗浄用陽極水を生成する洗浄水生成手段９１を設け、洗浄水生成手段９１で生成した洗浄用陽極水を、以前の使用時に陰極水を通水させた陰極水吐水管路６、６１に通水してスケールを洗浄するとともに、陰極水吐水管路６、６１の吐出口６５から外部に吐出させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水などの原水を電気分解して陰極水および陽極水を生成する電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解水生成装置は、電解用の隔膜で仕切られた陰極室と陽極室を有する電解槽を備えている。そして、陰極室の陰極板に負電位を印加するとともに、陽極室の陽極板に正電位を印加することにより、陰極室に陰極水（アルカリ水）を生成し、陽極室に陽極水（酸性水）を生成するようになっている。
【０００３】
ところで、飲用として用いる陰極水を生成する際、陰極室には炭酸カルシウムや水酸化マグネシウムなどのスケール成分が析出することが知られている。このスケール成分は、中性水やアルカリ性水への溶解度が低く、陰極水が触れる壁面に付着することにより電解性能の低下が来されてしまう。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、電解槽の陰極水吐水管路と電解槽への原水供給管路との間に、洗浄液タンクを介在させた閉鎖洗浄液回路を設けるようにした電解水生成装置が開示されている。そして、洗浄液タンク内の洗浄液を電解槽の原水供給管路側から供給した後、陰極水吐水管路から閉鎖洗浄液回路を介して洗浄液タンクへと循環させるようにしている。このように洗浄液を循環させることにより、電解槽および陰極水吐水管路に付着したスケールを洗い流すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１３０７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の電解水生成装置にあっては、閉鎖洗浄液回路や洗浄液タンクを設ける必要があり、さらには、洗浄液タンク内の洗浄液を供給し、また、回収するためにポンプや弁機構なども必要となる。このため、電解水生成装置の構造が複雑化するとともに、高価なものになってしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、簡単な構造にして電解槽および陰極水吐水管路のスケールを除去することのできる電解水生成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、隔膜で仕切られた陰極室および陽極室を有する電解槽を備え、原水供給部から前記電解槽内に導入された原水を電気分解して、前記陰極室で陰極水を生成するとともに、前記陽極室で陽極水を生成する電解水生成装置において、使用時の初期過程において前記電解槽で洗浄用陽極水を生成する洗浄水生成手段を設け、当該洗浄水生成手段で生成した洗浄用陽極水を、以前の使用時に前記陰極水を通水させた陰極水吐水管路に通水してスケールを洗浄するとともに、当該陰極水吐水管路の吐出口から外部に吐出させることを要旨とする。
【０００９】
第２の特徴は、前記洗浄水生成手段は、使用時の初期過程において前記陰極室の陰極板に正電位を印加するとともに、前記陽極室の陽極板に負電位を印加する逆電位印加手段であり、前記陰極室で前記洗浄用陽極水を生成することを要旨とする。
【００１０】
第３の特徴は、前記陰極室および陽極室への通水量を調節する流量調整手段を設けたことを要旨とする。
【００１１】
第４の特徴は、前記電解槽への通水を一時的に停止する通水停止手段を設けたことを要旨とする。
【００１２】
第５の特徴は、前記洗浄用陽極水の水質を検知する水質検知手段と、当該水質検知手段で検知した水質に基づいて前記洗浄用陽極水のｐＨ値を調整する制御手段とを設けたことを要旨とする。
【００１３】
第６の特徴は、前記陰極水吐水管路の吐出口から吐出される前記洗浄用陽極水が飲用不可であることを警告する警告手段を設けたことを要旨とする。
【００１４】
第７の特徴は、前記陰極水吐水管路の吐出口は、飲用口となる第１の吐出口と、当該第１の吐出口とは別に設けられて排出口となる第２の吐出口とを備えており、前記第２の吐出口から前記洗浄用陽極水を吐出するようにしたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、洗浄水生成手段によって使用時の初期過程において電解槽で洗浄用陽極水を生成し、この洗浄用陽極水を以前の使用時に陰極水を通水させた陰極水吐水管路に通水するようにしている。これにより、通水した洗浄用陽極水によって以前の使用時に陰極水吐水管路に付着したスケールを洗浄することができる。また、このスケールを除去した洗浄用陽極水を陰極水吐水管路の吐出口から外部に排出させるだけなので、簡単な構造にして電解槽および陰極水吐水管路のスケールを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第５実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第６実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態にかかる電解水生成装置１を示した図である。本実施形態の電解水生成装置１は、電解槽２や浄化部３および各種配管がケース４内に収納されて構成されている。電解槽２は、陰極板２１を内包した陰極室２２と陽極板２３を内包した陽極室２４とが電解用の隔膜２５で仕切られて構成される。このとき、陰極板２１と陽極板２３とは、隔膜２５を挟んで相互に対向した位置関係にある。
【００１９】
電解槽２には、原水供給部としての蛇口８から原水導入管５を介して水道水や井戸水などの原水が導入される。この原水導入管５は、電解槽２の上流側で二股状に分岐されており、一方の分岐管５１は、陰極室２２の入口２２ａに連通して原水を陰極室２２に供給する。そして、他方の分岐管５２は、陽極室２４の入口２４ａに連通して原水を陽極室２４に供給するようになっている。このとき、各分岐管５１、５２にはドレン管５１ａ、５２ａが分岐されている。これらドレン管５１ａ、５２ａには、図示省略したドレンバルブがそれぞれ設けられており、電解槽２のメンテナンス時などに陰極室２２および陽極室２４内の水を排水できるようにしている。
【００２０】
このように電解槽２内に原水が導入された状態で、陰極板２１に負電位を印加し、陽極板２３に正電位を印加することにより、導入された原水が槽内で電気分解される。すると、陰極室２２内に陰極水（アルカリ水）が生成されるとともに、陽極室２４内に陽極水（酸性水）が生成される。
【００２１】
すなわち、陰極室２２内では、水の電気分解による水素の生成とＯＨ−イオンの生成が行なわれるため、陰極室２２内の水はアルカリ性となる。陽極室２４内では、水の電気分解による酸素の生成とＨ＋イオンの生成が行なわれるため、陽極室２４内の水は酸性となる。
【００２２】
生成された陰極室２２内の陰極水は、陰極室２２の出口２２ｂに連通する陰極水吐水管路としての陰極水供給管６と吐水管６１を介してケース４の外部に取り出される。また、陽極室２４内の陽極水は、陽極室２４の出口２４ｂに連通する陽極水吐水管路としての陽極水排水管７を介してケース４の外部に取り出される。陰極水供給管６から供給される陰極水は飲用として用いられる一方、陽極水排水管７から排水される陽極水は他の目的に用いられたり廃棄されたりする。
【００２３】
陰極水供給管６は、ケース４の上面に設置された中継部６２を介して吐水管６１に接続されている。この吐水管６１はケース４の外側を下方に向かって配管され、陰極水はその吐水管６１の吐出口６５から取り出される。
【００２４】
一方、上述した原水導入管５は、上流側端部がケース４の外側に引き出されて、蛇口８に取り付けられた水切替器８１に接続されている。そして、この水切替器８１のレバー８２の操作で、蛇口８から流出する水を電解水生成装置１に取り込むことができるようになっている。
【００２５】
また、原水導入管５の途中に上述した浄化部３が配設されており、この浄化部３で浄化された原水が各分岐管５１、５２へと供給される。本実施形態の浄化部３は、前段（上流側）に活性炭収納部３１を収納し、後段（下流側）に中空糸膜収納部３２を収納した構造となっているが、特にこれに限ることなく原水を浄化する機能を有していればよい。
【００２６】
電解槽２の陰極板２１および陽極板２３への通電は、図示省略した操作パネルの各種信号が入力される制御手段としての制御回路９によって制御されており、通常の制御では陰極板２１に負電位を印加し、陽極板２３に正電位を印加する。
【００２７】
ここで、本実施形態では、電解水生成装置１を使用する際に、本使用時（使用時）の初期過程において洗浄モードを所定時間（例えば、１０秒）実行するようになっている。この洗浄モードでは、電解槽３で洗浄用陽極水を生成し、この洗浄用陽極水を洗浄水として以前の使用時に陰極水を通水させた陰極水供給管６に通水するようにしている。
【００２８】
本実施形態では、洗浄用陽極水を生成する洗浄水生成手段として逆電位印加手段が設けられている。この逆電位印加手段は、制御回路９に組み込まれる逆電位印加回路９１によって構成されており、洗浄モードが設定されると、内蔵されたタイマーによって所定時間だけ陰極板２１および陽極板２３に印加する電位の極性を逆にするようになっている。なお、図中、２点鎖線は配線を示し、また、逆電位印加回路９１は、図中太実線が通常の通水モードでの電位供給状態、太破線が洗浄モードでの電位供給状態を示し、このことは以下の各図においても同様とする。
【００２９】
すなわち、逆電位印加回路９１は、本使用時の初期過程において本来負電位が印加される陰極板２１に正電位を印加する一方で、本来正電位が印加される陽極板２３に負電位を印加するものである。これにより、本来の電解槽２の用い方とは異なり、陰極室２２に陽極水が生成され、陽極室２４に陰極水が生成されることになり、その陰極室２２で生成された陽極水を洗浄用陽極水として用いることになる。
【００３０】
そして、生成した洗浄用陽極水を、以前の使用時に陰極水を通水させた陰極水供給管６に上記所定時間だけ通水するようになっており、その洗浄用陽極水は、陰極水供給管６および吐水管６１を通って吐出口６５から排出される。なお、洗浄モードの実行時間は１０秒に限ることは無く、以前の使用時に陰極水供給管６に付着したスケールを効率良く洗浄できる時間に設定されればよい。
【００３１】
このように、本実施形態では、本使用時に洗浄モードが実行されると、本来は陰極水を生成する陰極室２２に、逆電位印加回路９１によって陽極水を生成させることができ、この陽極水を洗浄用陽極水として陰極水供給管６に通水する。すると、以前の陰極水の通水により陰極水供給管６に付着したスケールが洗浄用陽極水によって洗浄されて除去される。勿論、所定時間（１０秒）実行される洗浄モードが終了した後は通常の通水モードに戻り、陰極室２２で陰極水が生成されるとともに、陽極室２４で陽極水が生成され、そして、吐水管６１から陰極水が吐水されることになる。
【００３２】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１によれば、使用時の初期過程では、逆電位印加手段としての逆電位印加回路９１によって陰極室２２に洗浄用陽極水を生成できる。そして、この洗浄用陽極水が陰極水供給管６へと流通することにより、陰極水供給管６および吐水管６１に付着したスケールを洗浄できる。そして、このスケールを除去した洗浄用陽極水を吐水管６１の吐出口６５から外部に排出させるだけなので、簡単な構造にして電解槽２および陰極水吐水管路（陰極水供給管６、吐水管６１）のスケールを除去することができる。
【００３３】
また、洗浄用陽極水を、陰極水供給管６および吐水管６１の全域に亘って行き渡らせることができるため、陰極水が流通する経路の広範囲に亘ってスケールを洗浄することができ、スケールによる経路の閉塞を抑制することができる。
【００３４】
さらにまた、本実施形態では、洗浄水生成手段が電解槽２への通電制御を行う制御回路９に逆電位印加回路９１を組み込んで構成されているので、洗浄水生成手段の構造をより簡素化できる。これにより、装置の大型化を防止し、かつ、価格の上昇を抑えることができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、洗浄水生成手段は、陰極板２１および陽極板２３に印加する電位の極性を逆にする構成としたが、これに限ることなく、本来、陽極室２４に生成される陽極水を洗浄用陽極水として用いることもできる。この場合は、例えば、陽極室２４の出口２４ｂと陰極水供給管６とを連通するバイパス通路を設けるとともに、連通部に電磁三方弁を設け、使用時に所定時間だけ電磁三方弁が陽極室２４の出口２４ｂと陰極水供給管６とを連通するように開弁させればよい。
【００３６】
［第２実施形態］
図２は、本発明の第２実施形態を示した図であり、上記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００３７】
本実施形態の電解水生成装置１Ａが上記第１実施形態と主に異なる点は、洗浄用陽極水の生成にあたって、陰極室２２と陽極室２４への通水量を調節する流量調整手段としての第１および第２の水量調整弁１０、１１を設けたことにある。
【００３８】
具体的には、図２に示すように、本実施形態では第１の水量調整弁１０が、二股状に分岐された一方の分岐管５１の途中に設けられているとともに、第２の水量調整弁１１が、他方の分岐管５２の途中に設けられている。これら第１および第２の水量調整弁１０、１１は電磁弁で構成されており、本使用時の初期過程において洗浄モードが設定されると、制御回路９によってそれぞれの開度が制御されるようになっている。これにより、分岐管５１、５２のそれぞれの通水量、つまり、陰極室２２および陽極室２４への供給水量をそれぞれ制御できるようにしている。
【００３９】
電解水生成装置１Ａでは、一般的にアルカリ性の陰極水を飲用や調理に用いることを主目的としているため、その流水の比率は、陰極水：陽極水＝２：１〜１９：１程度として設定され、陰極水の吐水量が陽極水の排水量よりも多くなっている。例えば、吐水量と排水量の総和を２Ｌ／ｍｉｎとすると、陰極水：陽極水＝２：１とした場合に陰極水は１．３Ｌ／ｍｉｎとなり、陰極水：陽極水＝１９：１とした場合に陰極水は１．９Ｌ／ｍｉｎとなる。このように、比率によって約１．５倍ほど水量が異なる場合がある。
【００４０】
本使用時の前に、例えば１０秒間の洗浄モードを設けるようにした場合、本使用時の条件と同じ水量比であれば、洗浄用陽極水は洗浄時に生成される陰極水よりも多くなる。しかしながら、洗浄用陽極水は陰極水供給管６を洗浄できれば足りるので、必ずしも洗浄用陽極水の水量を多くする必要はない。これに加えて、水道水などの原水中には炭酸イオンなどの緩衝成分が含まれるため、水量が多い場合には電解時にｐＨの低下率が悪く、洗浄用陽極水として不適となる場合が発生する。そのため、単位時間当たりに印加する電位量が同じ場合は、水量が少ないほど電解ｐＨの変化が大きくなるため、洗浄用陽極水の生成水量は少ない方が好ましい。
【００４１】
したがって、第１および第２の水量調整弁１０、１１の開度をそれぞれ制御することにより、陰極室２２および陽極室２４への通水量を個別に調整し、陰極水と陽極水の水量を調整することができる。これにより、本来、電解槽２で生成される陰極水と陽極水の割合を、陰極水が少なくなる方向に変化させることにより、洗浄モードで陰極室２２で生成される洗浄用陽極水の水量を減少させてｐＨを下げる（酸性度大）ことができる。
【００４２】
例えば、本使用時で陰極水：陽極水＝１６：１である場合を、陰極水：陽極水＝４：１に調整することにより、洗浄モードで生成される洗浄用陽極水のｐＨをより酸性側にでき、スケールの洗浄をより効率良く行うことができる。よって、電解時に陰極室２２と陽極室２４への通水量を調整することにより、隔膜２５での陰極水と陽極水の混じりを調整させたり、単位時間に電解を受ける水量を減少させたりでき、これにより電解効率を変化させることができる。
【００４３】
本実施形態では、原水に含まれる炭酸イオンなどの緩衝成分が原因で洗浄用陽極水のｐＨが下がりにくい場合に特に効果があり、ｐＨが変化しにくい陽極水のｐＨを効率良く低下させることができる。
【００４４】
勿論、本実施形態では、所定時間（１０秒）実行される洗浄モードが終了した後は通常の通水モードに戻り、陰極室２２で陰極水が生成されるとともに、陽極室２４で陽極水が生成される。
【００４５】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ａによれば、洗浄用陽極水を生成する際に、第１および第２の水量調整弁１０、１１を設けて陰極室２２および陽極室２４への供給水量を制御するようにしている。これにより、使用時の初期過程における洗浄モードで電解槽２によって生成される洗浄用陽極水のｐＨを下げる（酸性度大）方向に変化させて、陰極水供給管６の洗浄効果をより高めることができる。
【００４６】
［第３実施形態］
図３は、本発明の第３実施形態を示した図であり、上記第１および第２実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００４７】
本実施形態の電解水生成装置１Ｂが上記第１実施形態と主に異なる点は、洗浄用陽極水の生成にあたって、電解槽２への通水を一時的に停止する通水停止手段としての通水停止弁１２を設けたことにある。すなわち、流水状態で電気分解する場合は通水電解となり、通水停止状態で電気分解する場合は貯水電解となる。そして、通水電解の前段階で貯水電解することにより、洗浄用陽極水のｐＨをより酸性化させるようにしたものである。
【００４８】
通水停止弁１２は、本実施形態では電磁弁で構成されており、原水導入管５の浄化部３と分岐管５１、５２との間の途中に配設されている。そして、本使用時の初期過程において洗浄モードが設定されると、制御回路９によって閉弁されて原水導入管５を所定時間遮断するようになっている。本実施形態では、この通水停止弁１２による原水導入管５の遮断時間は１０秒としている。
【００４９】
したがって、このように原水導入管５が遮断されると、電解槽２への原水供給が停止され、この状態で陰極板２１に正電位を印加し、陽極板２３に負電位を印加することにより、陰極室２２で洗浄用陽極水が貯水電解される。このように貯水電解することにより、陰極室２２で生成される洗浄用陽極水のｐＨはより低い値（酸性度大）となる。勿論、この貯水電解を実行する際には、電解槽２内に原水が溜められた状態にあることはいうまでもない。
【００５０】
次に、通水停止弁１２の上記遮断時間（１０秒）が経過すると、通水停止弁１２は開弁されて原水導入管５を連通させて通水電解が行われる。本実施形態では、通水電解を実行する所定時間は１０秒としている。勿論、この場合の貯水電解および通水電解は、逆電位印加回路９１によって陰極板２１に正電位、陽極板２３に負電位を印加するようになっている。したがって、通水停止弁１２が開弁されて電解槽２に通水する間にも、陰極板２１に継続して正電位を印加するとともに、陽極板２３に負電位を印加して、陰極室２２で洗浄用陽極水を生成するようになっている。
【００５１】
そして、通水電解に移行した状態では、貯水電解で生成された洗浄用陽極水と、通水電解で生成された洗浄用陽極水とが混合した状態で陰極室２２から陰極水供給管６へと供給される。このとき、通水電解と貯水電解とが混合された洗浄用陽極水は、通水電解のみで生成された洗浄用陽極水と比較して酸性度が大きくなっている。
【００５２】
したがって、このように酸性度が大きくなった洗浄用陽極水が陰極水供給管６に供給されることにより、スケールをより効率良く洗浄して除去することができる。また、本実施形態にあっても、原水に含まれる炭酸イオンなどの緩衝成分が原因で洗浄用陽極水のｐＨが下がりにくい場合に特に効果がある。
【００５３】
なお、本実施形態では、貯水電解と通水電解とを合わせて洗浄モードが所定時間（１０秒＋１０秒）実行されるが、その洗浄モードが終了した後は通常の通水モードに戻り、陰極室２２で陰極水が生成され、かつ、陽極室２４で陽極水が生成される。
【００５４】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ｂによれば、電解槽２への通水を一時的に停止する通水停止弁１２を設け、通水電解の前段階で貯水電解するようにしている。したがって、貯水電解で生成された洗浄用陽極水と、通水電解で生成された洗浄用陽極水とを混合して、より酸性度の大きな洗浄用陽極水を陰極水供給管６に供給できるため、スケールをより効率良く洗浄して除去することができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、通水停止弁１２は制御回路９により電気的に開閉制御する場合を説明したが、これに限ることなく、例えば水切替器８１のレバー８２の操作に連動して機械的に開閉できるようにしてもよい。
【００５６】
［第４実施形態］
図４は、本発明の第４実施形態を示した図であり、上記第１〜第３実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００５７】
本実施形態の電解水生成装置１Ｃが上記第１実施形態と主に異なる点は、洗浄用陽極水の水質を検知する水質検知手段としてのｐＨセンサ１３と、このｐＨセンサ１３で検知した水質に基づいて洗浄用陽極水のｐＨ値を調整する制御回路９とを設けたことにある。すなわち、洗浄用陽極水の水質をモニタリングして、洗浄用陽極水のｐＨ値を調整するようにしたことにある。
【００５８】
ｐＨセンサ１３は、本実施形態では陰極水供給管６の途中に設けられており、陰極室２２で生成されて出口２２ｂから吐出される洗浄用陽極水のｐＨを測定するようになっている。そして、ｐＨセンサ１３の測定結果は制御手段としての制御回路９に送られ、洗浄用陽極水のｐＨ値がスケールを洗浄するのに十分な酸性度を有しているかどうかが判断される。この判断結果から洗浄用陽極水の酸性度がスケールを洗浄するのに十分でないと判断された場合は、本実施形態では陰極板２１および陽極板２３に印加する電解電位を制御するようにしている。つまり、電解電位を高くすることにより、電気分解される洗浄用陽極水の酸性度を大きくすることができる。
【００５９】
また、洗浄用陽極水のｐＨ値の調整は、電解電位の制御以外に、上記第２実施形態で述べたように、通水量を調整してもよく、また、上記第３実施形態で述べたように、通水の一時停止時間を調整してもよい。さらに、これら以外にも洗浄用陽極水のｐＨ値を調整する手段があれば、それを用いることもできる。
【００６０】
なお、洗浄用陽極水のｐＨがスケールの洗浄が可能な値であっても、過剰に電解されて酸性度が大き過ぎるｐＨ値となった場合には、電解槽２の内部や流路にダメージを与える恐れがあるため、逆に酸性度を小さくするように制御することも可能である。
【００６１】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ｃによれば、洗浄用陽極水の水質をモニタリングして、洗浄用陽極水のｐＨ値を調整するようにしたので、洗浄用陽極水のｐＨを、より適正な値に緻密に制御できる。これにより、陰極水供給管６に付着したスケールの除去性能をより高めることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、ｐＨセンサ１３を陰極水供給管６の途中に設けるようにしたが、これに限定されず、例えば電解槽２の陰極室２２に設けるようにしてもよい。
【００６３】
［第５実施形態］
図５は、本発明の第５実施形態を示した図であり、上記第１〜第４実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００６４】
本実施形態の電解水生成装置１Ｄが上記第１実施形態と主に異なる点は、陰極水吐水管路としての吐水管６１の吐出口６５から吐出される洗浄用陽極水が飲用不可であることを警告する警告手段としての警告表示パネル１４を設けたことにある。
【００６５】
すなわち、電解槽２で生成された洗浄用陽極水は、本来、陰極水を吐出するための陰極水供給管６および吐水管６１を通って排出されるため、使用者にとっては吐水管６１から流出する水が陰極水か洗浄用陽極水か間違い易くなる。
【００６６】
警告表示パネル１４は、ケース４の外側面に露出して使用者が容易に視認できる位置に設けられており、制御回路９から出力される警告信号により動作して、本実施形態では表示パネル１４に洗浄中の文字を表示すようにしている。このとき、制御回路９は、本使用時の初期過程において電解槽２で洗浄用陽極水を生成する制御を行っており、例えばその洗浄用陽極水を生成する信号（例えば、逆電位を印加する信号）を用いて警告信号とすることができる。
【００６７】
なお、警告手段は、表示パネル１４以外にも、警告ランプや警報ブザーなどの使用者に洗浄モードを告知できる手段であってもよい。また、上記第４実施形態で示したｐＨセンサ１３用い、このｐＨセンサ１３で検知した水質に基づいて警告手段の警告時間を調整するのようにしてもよい。
【００６８】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ｄによれば、洗浄用陽極水を陰極水供給管６に通水する際に、この陰極水供給管６の吐水が飲用不可であることを警告手段１４によって警告できる。これにより、使用者が誤って洗浄用陽極水を用いるのを効果的に抑え、洗浄用陽極水が飲用や調理用として利用されてしまうのを防止できる。
【００６９】
ところで、本使用時に洗浄モードが所定時間実行された後は、通常の通水モードに移行するため、吐水管６１からは洗浄モード時の洗浄用陽極水と通水モード時の陰極水とが連続して排出されることになる。そのため、本実施形態のように警告手段を設けた場合は、通水モードに移行すると同時に警告手段による警告が解消されるため、使用者は吐水管６１から流出する水が洗浄用陽極水から陰極水に替わったことを簡単に知ることができる。
【００７０】
なお、本実施形態では特徴部分を上記第１実施形態に適用した場合を説明したが、上記第２〜第４実施形態にあっても適用することができる。
【００７１】
［第６実施形態］
図６は、本発明の第６実施形態を示した図であり、上記第１〜第５実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００７２】
本実施形態の電解水生成装置１Ｅが上記第１実施形態と主に異なる点は、陰極水供給管６に排水管１５を接続して設け、この排水管１５から洗浄後の洗浄用陽極水を排水するようにしたことにある。すなわち、陰極水吐水管路の吐出口６５が、飲用口となる第１の吐出口６５ａと、この第１の吐出口６５ａとは別に設けられて排出口となる第２の吐出口６５ｂとを備えており、この第２の吐出口６５ｂから洗浄用陽極水を吐出するようにしたことにある。
【００７３】
排水管１５は、図６に示すように、本実施形態では陰極水供給管６の途中から分岐されて、その下流側（排水側）端を陽極室２４のドレン管５２ａに連通させている。このとき、陰極水供給管６と排水管１５との分岐部には、切替弁１６が設けられている。この切替弁１６は電磁三方弁で構成されており、制御回路９から出力される切替信号により動作する。
【００７４】
また、切替弁１６は、通常は、排水管１５側を遮断して陰極水供給管６を連通する状態となっており、本使用時の初期過程で洗浄モードが設定されると、所定時間だけ陰極水供給管６の上流側を排水管１５に連通させるようにしている。
【００７５】
本実施形態は、上記第１実施形態に限ることなく、上記第２〜第４実施形態にあっても適用することができ、排水管１５に連通させる所定時間は、陰極室２２で洗浄用陽極水を生成する時間に設定される。つまり、第１、第２、第４実施形態では所定時間が１０秒に設定され、第３実施形態では所定時間が２０秒に設定される。
【００７６】
したがって、本使用時の初期段階で陰極室２２に洗浄用陽極水が生成されると、切替弁１６が作動して、陰極室２２の出口２２ｂから排水される洗浄用陽極水を陰極水供給管６から排水管１５へと案内する。これにより、洗浄用陽極水は、排水管１５からドレン管５２ａに流入し、このドレン管５２ａの第２の吐出口６５ｂからケース４の外部に吐出される。
【００７７】
勿論、洗浄モードが終了して通常の通水モードに替わると、切替弁１６は陰極水供給管６を連通する側に切り替わり、陰極水を吐水管６１から吐水できるようになる。
【００７８】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ｅによれば、飲用口となる第１の吐出口６５ａとは別の第２の吐出口６５ｂを設け、この第２の吐出口６５ｂから洗浄用陽極水を排水するようにしている。これにより、使用者が間違えて洗浄用陽極水を飲用や調理に用いてしまうのを無くすことができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、陰極水供給管６の途中に排水管１５が接続して設けられているため、切替弁１６よりも下流側の陰極水供給管６および吐水管６１を洗浄用陽極水によって洗浄することができなくなる。しかしながら、陰極室２２の出口２２ｂから吐出される洗浄用陽極水は、一般的には陰極水供給管６の上流側でスケールが付きやすく（濃度が高いため）、下流側に進むにつれてスケールが次第に付きにくくなると考えられる。よって、主に陰極水供給管６の上流側となる切替弁１６よりも上流側の陰極水供給管６を洗浄できるので、本実施形態にあってもスケールの除去効果を得ることができると考えられる。
【００８０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【００８１】
例えば、上記各実施形態において、陰極水吐水管路に存在するスケールが除去されたかどうかを検知する検出手段を設けるようにしてもよい。この場合、例えば吐出口から吐出される洗浄用陽極水のカルシウム濃度を検出したり、陰極水吐水管路に光を照射して光の透過量を検出したりすることで、スケールの除去を検知することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 電解水生成装置
２ 電解槽
６ 陰極水供給管（陰極水吐水管路）
８ 蛇口（原水供給部）
９ 制御回路（制御手段）
１０、１１ 水量調整弁（流量調整手段）
１２ 通水停止弁（通水停止手段）
１３ ｐＨセンサ（水質検知手段）
１４ 表示パネル（警告手段）
２１ 陰極板
２２ 陰極室
２３ 陽極板
２４ 陽極室
２５ 隔膜
６１ 吐水管（陰極水吐水管路）
６５ 吐出口
６５ａ 第１の吐出口
６５ｂ 第２の吐出口
９１ 逆電位印加回路（洗浄水作成手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水などの原水を電気分解して陰極水および陽極水を生成する電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解水生成装置は、電解用の隔膜で仕切られた陰極室と陽極室を有する電解槽を備えている。そして、陰極室の陰極板に負電位を印加するとともに、陽極室の陽極板に正電位を印加することにより、陰極室に陰極水（アルカリ水）を生成し、陽極室に陽極水（酸性水）を生成するようになっている。
【０００３】
ところで、飲用として用いる陰極水を生成する際、陰極室には炭酸カルシウムや水酸化マグネシウムなどのスケール成分が析出することが知られている。このスケール成分は、中性水やアルカリ性水への溶解度が低く、陰極水が触れる壁面に付着することにより電解性能の低下が来されてしまう。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、電解槽の陰極水吐水管路と電解槽への原水供給管路との間に、洗浄液タンクを介在させた閉鎖洗浄液回路を設けるようにした電解水生成装置が開示されている。そして、洗浄液タンク内の洗浄液を電解槽の原水供給管路側から供給した後、陰極水吐水管路から閉鎖洗浄液回路を介して洗浄液タンクへと循環させるようにしている。このように洗浄液を循環させることにより、電解槽および陰極水吐水管路に付着したスケールを洗い流すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１３０７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の電解水生成装置にあっては、閉鎖洗浄液回路や洗浄液タンクを設ける必要があり、さらには、洗浄液タンク内の洗浄液を供給し、また、回収するためにポンプや弁機構なども必要となる。このため、電解水生成装置の構造が複雑化するとともに、高価なものになってしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、簡単な構造にして電解槽および陰極水吐水管路のスケールを除去することのできる電解水生成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、隔膜で仕切られた陰極室および陽極室を有する電解槽を備え、原水供給部から前記電解槽内に導入された原水を電気分解して、前記陰極室で陰極水を生成するとともに、前記陽極室で陽極水を生成する電解水生成装置において、使用時の初期過程において前記電解槽で洗浄用陽極水を生成する洗浄水生成手段を設け、当該洗浄水生成手段で生成した洗浄用陽極水を、以前の使用時に前記陰極水を通水させた陰極水吐水管路に通水してスケールを洗浄するとともに、当該陰極水吐水管路の吐出口から外部に吐出させることを要旨とする。
【０００９】
第２の特徴は、前記洗浄水生成手段は、使用時の初期過程において前記陰極室の陰極板に正電位を印加するとともに、前記陽極室の陽極板に負電位を印加する逆電位印加手段であり、前記陰極室で前記洗浄用陽極水を生成することを要旨とする。
【００１０】
第３の特徴は、前記陰極室および陽極室への通水量を調節する流量調整手段を設けたことを要旨とする。
【００１１】
第４の特徴は、前記電解槽への通水を一時的に停止する通水停止手段を設けたことを要旨とする。
【００１２】
第５の特徴は、前記洗浄用陽極水の水質を検知する水質検知手段と、当該水質検知手段で検知した水質に基づいて前記洗浄用陽極水のｐＨ値を調整する制御手段とを設けたことを要旨とする。
【００１３】
第６の特徴は、前記陰極水吐水管路の吐出口から吐出される前記洗浄用陽極水が飲用不可であることを警告する警告手段を設けたことを要旨とする。
【００１４】
第７の特徴は、前記陰極水吐水管路の吐出口は、飲用口となる第１の吐出口と、当該第１の吐出口とは別に設けられて排出口となる第２の吐出口とを備えており、前記第２の吐出口から前記洗浄用陽極水を吐出するようにしたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、洗浄水生成手段によって使用時の初期過程において電解槽で洗浄用陽極水を生成し、この洗浄用陽極水を以前の使用時に陰極水を通水させた陰極水吐水管路に通水するようにしている。これにより、通水した洗浄用陽極水によって以前の使用時に陰極水吐水管路に付着したスケールを洗浄することができる。また、このスケールを除去した洗浄用陽極水を陰極水吐水管路の吐出口から外部に排出させるだけなので、簡単な構造にして電解槽および陰極水吐水管路のスケールを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第５実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第６実施形態にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態にかかる電解水生成装置１を示した図である。本実施形態の電解水生成装置１は、電解槽２や浄化部３および各種配管がケース４内に収納されて構成されている。電解槽２は、陰極板２１を内包した陰極室２２と陽極板２３を内包した陽極室２４とが電解用の隔膜２５で仕切られて構成される。このとき、陰極板２１と陽極板２３とは、隔膜２５を挟んで相互に対向した位置関係にある。
【００１９】
電解槽２には、原水供給部としての蛇口８から原水導入管５を介して水道水や井戸水などの原水が導入される。この原水導入管５は、電解槽２の上流側で二股状に分岐されており、一方の分岐管５１は、陰極室２２の入口２２ａに連通して原水を陰極室２２に供給する。そして、他方の分岐管５２は、陽極室２４の入口２４ａに連通して原水を陽極室２４に供給するようになっている。このとき、各分岐管５１、５２にはドレン管５１ａ、５２ａが分岐されている。これらドレン管５１ａ、５２ａには、図示省略したドレンバルブがそれぞれ設けられており、電解槽２のメンテナンス時などに陰極室２２および陽極室２４内の水を排水できるようにしている。
【００２０】
このように電解槽２内に原水が導入された状態で、陰極板２１に負電位を印加し、陽極板２３に正電位を印加することにより、導入された原水が槽内で電気分解される。すると、陰極室２２内に陰極水（アルカリ水）が生成されるとともに、陽極室２４内に陽極水（酸性水）が生成される。
【００２１】
すなわち、陰極室２２内では、水の電気分解による水素の生成とＯＨ−イオンの生成が行なわれるため、陰極室２２内の水はアルカリ性となる。陽極室２４内では、水の電気分解による酸素の生成とＨ＋イオンの生成が行なわれるため、陽極室２４内の水は酸性となる。
【００２２】
生成された陰極室２２内の陰極水は、陰極室２２の出口２２ｂに連通する陰極水吐水管路としての陰極水供給管６と吐水管６１を介してケース４の外部に取り出される。また、陽極室２４内の陽極水は、陽極室２４の出口２４ｂに連通する陽極水吐水管路としての陽極水排水管７を介してケース４の外部に取り出される。陰極水供給管６から供給される陰極水は飲用として用いられる一方、陽極水排水管７から排水される陽極水は他の目的に用いられたり廃棄されたりする。
【００２３】
陰極水供給管６は、ケース４の上面に設置された中継部６２を介して吐水管６１に接続されている。この吐水管６１はケース４の外側を下方に向かって配管され、陰極水はその吐水管６１の吐出口６５から取り出される。
【００２４】
一方、上述した原水導入管５は、上流側端部がケース４の外側に引き出されて、蛇口８に取り付けられた水切替器８１に接続されている。そして、この水切替器８１のレバー８２の操作で、蛇口８から流出する水を電解水生成装置１に取り込むことができるようになっている。
【００２５】
また、原水導入管５の途中に上述した浄化部３が配設されており、この浄化部３で浄化された原水が各分岐管５１、５２へと供給される。本実施形態の浄化部３は、前段（上流側）に活性炭収納部３１を収納し、後段（下流側）に中空糸膜収納部３２を収納した構造となっているが、特にこれに限ることなく原水を浄化する機能を有していればよい。
【００２６】
電解槽２の陰極板２１および陽極板２３への通電は、図示省略した操作パネルの各種信号が入力される制御手段としての制御回路９によって制御されており、通常の制御では陰極板２１に負電位を印加し、陽極板２３に正電位を印加する。
【００２７】
ここで、本実施形態では、電解水生成装置１を使用する際に、本使用時（使用時）の初期過程において洗浄モードを所定時間（例えば、１０秒）実行するようになっている。この洗浄モードでは、電解槽３で洗浄用陽極水を生成し、この洗浄用陽極水を洗浄水として以前の使用時に陰極水を通水させた陰極水供給管６に通水するようにしている。
【００２８】
本実施形態では、洗浄用陽極水を生成する洗浄水生成手段として逆電位印加手段が設けられている。この逆電位印加手段は、制御回路９に組み込まれる逆電位印加回路９１によって構成されており、洗浄モードが設定されると、内蔵されたタイマーによって所定時間だけ陰極板２１および陽極板２３に印加する電位の極性を逆にするようになっている。なお、図中、２点鎖線は配線を示し、また、逆電位印加回路９１は、図中太実線が通常の通水モードでの電位供給状態、太破線が洗浄モードでの電位供給状態を示し、このことは以下の各図においても同様とする。
【００２９】
すなわち、逆電位印加回路９１は、本使用時の初期過程において本来負電位が印加される陰極板２１に正電位を印加する一方で、本来正電位が印加される陽極板２３に負電位を印加するものである。これにより、本来の電解槽２の用い方とは異なり、陰極室２２に陽極水が生成され、陽極室２４に陰極水が生成されることになり、その陰極室２２で生成された陽極水を洗浄用陽極水として用いることになる。
【００３０】
そして、生成した洗浄用陽極水を、以前の使用時に陰極水を通水させた陰極水供給管６に上記所定時間だけ通水するようになっており、その洗浄用陽極水は、陰極水供給管６および吐水管６１を通って吐出口６５から排出される。なお、洗浄モードの実行時間は１０秒に限ることは無く、以前の使用時に陰極水供給管６に付着したスケールを効率良く洗浄できる時間に設定されればよい。
【００３１】
このように、本実施形態では、本使用時に洗浄モードが実行されると、本来は陰極水を生成する陰極室２２に、逆電位印加回路９１によって陽極水を生成させることができ、この陽極水を洗浄用陽極水として陰極水供給管６に通水する。すると、以前の陰極水の通水により陰極水供給管６に付着したスケールが洗浄用陽極水によって洗浄されて除去される。勿論、所定時間（１０秒）実行される洗浄モードが終了した後は通常の通水モードに戻り、陰極室２２で陰極水が生成されるとともに、陽極室２４で陽極水が生成され、そして、吐水管６１から陰極水が吐水されることになる。
【００３２】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１によれば、使用時の初期過程では、逆電位印加手段としての逆電位印加回路９１によって陰極室２２に洗浄用陽極水を生成できる。そして、この洗浄用陽極水が陰極水供給管６へと流通することにより、陰極水供給管６および吐水管６１に付着したスケールを洗浄できる。そして、このスケールを除去した洗浄用陽極水を吐水管６１の吐出口６５から外部に排出させるだけなので、簡単な構造にして電解槽２および陰極水吐水管路（陰極水供給管６、吐水管６１）のスケールを除去することができる。
【００３３】
また、洗浄用陽極水を、陰極水供給管６および吐水管６１の全域に亘って行き渡らせることができるため、陰極水が流通する経路の広範囲に亘ってスケールを洗浄することができ、スケールによる経路の閉塞を抑制することができる。
【００３４】
さらにまた、本実施形態では、洗浄水生成手段が電解槽２への通電制御を行う制御回路９に逆電位印加回路９１を組み込んで構成されているので、洗浄水生成手段の構造をより簡素化できる。これにより、装置の大型化を防止し、かつ、価格の上昇を抑えることができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、洗浄水生成手段は、陰極板２１および陽極板２３に印加する電位の極性を逆にする構成としたが、これに限ることなく、本来、陽極室２４に生成される陽極水を洗浄用陽極水として用いることもできる。この場合は、例えば、陽極室２４の出口２４ｂと陰極水供給管６とを連通するバイパス通路を設けるとともに、連通部に電磁三方弁を設け、使用時に所定時間だけ電磁三方弁が陽極室２４の出口２４ｂと陰極水供給管６とを連通するように開弁させればよい。
【００３６】
［第２実施形態］
図２は、本発明の第２実施形態を示した図であり、上記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００３７】
本実施形態の電解水生成装置１Ａが上記第１実施形態と主に異なる点は、洗浄用陽極水の生成にあたって、陰極室２２と陽極室２４への通水量を調節する流量調整手段としての第１および第２の水量調整弁１０、１１を設けたことにある。
【００３８】
具体的には、図２に示すように、本実施形態では第１の水量調整弁１０が、二股状に分岐された一方の分岐管５１の途中に設けられているとともに、第２の水量調整弁１１が、他方の分岐管５２の途中に設けられている。これら第１および第２の水量調整弁１０、１１は電磁弁で構成されており、本使用時の初期過程において洗浄モードが設定されると、制御回路９によってそれぞれの開度が制御されるようになっている。これにより、分岐管５１、５２のそれぞれの通水量、つまり、陰極室２２および陽極室２４への供給水量をそれぞれ制御できるようにしている。
【００３９】
電解水生成装置１Ａでは、一般的にアルカリ性の陰極水を飲用や調理に用いることを主目的としているため、その流水の比率は、陰極水：陽極水＝２：１〜１９：１程度として設定され、陰極水の吐水量が陽極水の排水量よりも多くなっている。例えば、吐水量と排水量の総和を２Ｌ／ｍｉｎとすると、陰極水：陽極水＝２：１とした場合に陰極水は１．３Ｌ／ｍｉｎとなり、陰極水：陽極水＝１９：１とした場合に陰極水は１．９Ｌ／ｍｉｎとなる。このように、比率によって約１．５倍ほど水量が異なる場合がある。
【００４０】
本使用時の前に、例えば１０秒間の洗浄モードを設けるようにした場合、本使用時の条件と同じ水量比であれば、洗浄用陽極水は洗浄時に生成される陰極水よりも多くなる。しかしながら、洗浄用陽極水は陰極水供給管６を洗浄できれば足りるので、必ずしも洗浄用陽極水の水量を多くする必要はない。これに加えて、水道水などの原水中には炭酸イオンなどの緩衝成分が含まれるため、水量が多い場合には電解時にｐＨの低下率が悪く、洗浄用陽極水として不適となる場合が発生する。そのため、単位時間当たりに印加する電位量が同じ場合は、水量が少ないほど電解ｐＨの変化が大きくなるため、洗浄用陽極水の生成水量は少ない方が好ましい。
【００４１】
したがって、第１および第２の水量調整弁１０、１１の開度をそれぞれ制御することにより、陰極室２２および陽極室２４への通水量を個別に調整し、陰極水と陽極水の水量を調整することができる。これにより、本来、電解槽２で生成される陰極水と陽極水の割合を、陰極水が少なくなる方向に変化させることにより、洗浄モードで陰極室２２で生成される洗浄用陽極水の水量を減少させてｐＨを下げる（酸性度大）ことができる。
【００４２】
例えば、本使用時で陰極水：陽極水＝１６：１である場合を、陰極水：陽極水＝４：１に調整することにより、洗浄モードで生成される洗浄用陽極水のｐＨをより酸性側にでき、スケールの洗浄をより効率良く行うことができる。よって、電解時に陰極室２２と陽極室２４への通水量を調整することにより、隔膜２５での陰極水と陽極水の混じりを調整させたり、単位時間に電解を受ける水量を減少させたりでき、これにより電解効率を変化させることができる。
【００４３】
本実施形態では、原水に含まれる炭酸イオンなどの緩衝成分が原因で洗浄用陽極水のｐＨが下がりにくい場合に特に効果があり、ｐＨが変化しにくい陽極水のｐＨを効率良く低下させることができる。
【００４４】
勿論、本実施形態では、所定時間（１０秒）実行される洗浄モードが終了した後は通常の通水モードに戻り、陰極室２２で陰極水が生成されるとともに、陽極室２４で陽極水が生成される。
【００４５】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ａによれば、洗浄用陽極水を生成する際に、第１および第２の水量調整弁１０、１１を設けて陰極室２２および陽極室２４への供給水量を制御するようにしている。これにより、使用時の初期過程における洗浄モードで電解槽２によって生成される洗浄用陽極水のｐＨを下げる（酸性度大）方向に変化させて、陰極水供給管６の洗浄効果をより高めることができる。
【００４６】
［第３実施形態］
図３は、本発明の第３実施形態を示した図であり、上記第１および第２実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００４７】
本実施形態の電解水生成装置１Ｂが上記第１実施形態と主に異なる点は、洗浄用陽極水の生成にあたって、電解槽２への通水を一時的に停止する通水停止手段としての通水停止弁１２を設けたことにある。すなわち、流水状態で電気分解する場合は通水電解となり、通水停止状態で電気分解する場合は貯水電解となる。そして、通水電解の前段階で貯水電解することにより、洗浄用陽極水のｐＨをより酸性化させるようにしたものである。
【００４８】
通水停止弁１２は、本実施形態では電磁弁で構成されており、原水導入管５の浄化部３と分岐管５１、５２との間の途中に配設されている。そして、本使用時の初期過程において洗浄モードが設定されると、制御回路９によって閉弁されて原水導入管５を所定時間遮断するようになっている。本実施形態では、この通水停止弁１２による原水導入管５の遮断時間は１０秒としている。
【００４９】
したがって、このように原水導入管５が遮断されると、電解槽２への原水供給が停止され、この状態で陰極板２１に正電位を印加し、陽極板２３に負電位を印加することにより、陰極室２２で洗浄用陽極水が貯水電解される。このように貯水電解することにより、陰極室２２で生成される洗浄用陽極水のｐＨはより低い値（酸性度大）となる。勿論、この貯水電解を実行する際には、電解槽２内に原水が溜められた状態にあることはいうまでもない。
【００５０】
次に、通水停止弁１２の上記遮断時間（１０秒）が経過すると、通水停止弁１２は開弁されて原水導入管５を連通させて通水電解が行われる。本実施形態では、通水電解を実行する所定時間は１０秒としている。勿論、この場合の貯水電解および通水電解は、逆電位印加回路９１によって陰極板２１に正電位、陽極板２３に負電位を印加するようになっている。したがって、通水停止弁１２が開弁されて電解槽２に通水する間にも、陰極板２１に継続して正電位を印加するとともに、陽極板２３に負電位を印加して、陰極室２２で洗浄用陽極水を生成するようになっている。
【００５１】
そして、通水電解に移行した状態では、貯水電解で生成された洗浄用陽極水と、通水電解で生成された洗浄用陽極水とが混合した状態で陰極室２２から陰極水供給管６へと供給される。このとき、通水電解と貯水電解とが混合された洗浄用陽極水は、通水電解のみで生成された洗浄用陽極水と比較して酸性度が大きくなっている。
【００５２】
したがって、このように酸性度が大きくなった洗浄用陽極水が陰極水供給管６に供給されることにより、スケールをより効率良く洗浄して除去することができる。また、本実施形態にあっても、原水に含まれる炭酸イオンなどの緩衝成分が原因で洗浄用陽極水のｐＨが下がりにくい場合に特に効果がある。
【００５３】
なお、本実施形態では、貯水電解と通水電解とを合わせて洗浄モードが所定時間（１０秒＋１０秒）実行されるが、その洗浄モードが終了した後は通常の通水モードに戻り、陰極室２２で陰極水が生成され、かつ、陽極室２４で陽極水が生成される。
【００５４】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ｂによれば、電解槽２への通水を一時的に停止する通水停止弁１２を設け、通水電解の前段階で貯水電解するようにしている。したがって、貯水電解で生成された洗浄用陽極水と、通水電解で生成された洗浄用陽極水とを混合して、より酸性度の大きな洗浄用陽極水を陰極水供給管６に供給できるため、スケールをより効率良く洗浄して除去することができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、通水停止弁１２は制御回路９により電気的に開閉制御する場合を説明したが、これに限ることなく、例えば水切替器８１のレバー８２の操作に連動して機械的に開閉できるようにしてもよい。
【００５６】
［第４実施形態］
図４は、本発明の第４実施形態を示した図であり、上記第１〜第３実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００５７】
本実施形態の電解水生成装置１Ｃが上記第１実施形態と主に異なる点は、洗浄用陽極水の水質を検知する水質検知手段としてのｐＨセンサ１３と、このｐＨセンサ１３で検知した水質に基づいて洗浄用陽極水のｐＨ値を調整する制御回路９とを設けたことにある。すなわち、洗浄用陽極水の水質をモニタリングして、洗浄用陽極水のｐＨ値を調整するようにしたことにある。
【００５８】
ｐＨセンサ１３は、本実施形態では陰極水供給管６の途中に設けられており、陰極室２２で生成されて出口２２ｂから吐出される洗浄用陽極水のｐＨを測定するようになっている。そして、ｐＨセンサ１３の測定結果は制御手段としての制御回路９に送られ、洗浄用陽極水のｐＨ値がスケールを洗浄するのに十分な酸性度を有しているかどうかが判断される。この判断結果から洗浄用陽極水の酸性度がスケールを洗浄するのに十分でないと判断された場合は、本実施形態では陰極板２１および陽極板２３に印加する電解電位を制御するようにしている。つまり、電解電位を高くすることにより、電気分解される洗浄用陽極水の酸性度を大きくすることができる。
【００５９】
また、洗浄用陽極水のｐＨ値の調整は、電解電位の制御以外に、上記第２実施形態で述べたように、通水量を調整してもよく、また、上記第３実施形態で述べたように、通水の一時停止時間を調整してもよい。さらに、これら以外にも洗浄用陽極水のｐＨ値を調整する手段があれば、それを用いることもできる。
【００６０】
なお、洗浄用陽極水のｐＨがスケールの洗浄が可能な値であっても、過剰に電解されて酸性度が大き過ぎるｐＨ値となった場合には、電解槽２の内部や流路にダメージを与える恐れがあるため、逆に酸性度を小さくするように制御することも可能である。
【００６１】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ｃによれば、洗浄用陽極水の水質をモニタリングして、洗浄用陽極水のｐＨ値を調整するようにしたので、洗浄用陽極水のｐＨを、より適正な値に緻密に制御できる。これにより、陰極水供給管６に付着したスケールの除去性能をより高めることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、ｐＨセンサ１３を陰極水供給管６の途中に設けるようにしたが、これに限定されず、例えば電解槽２の陰極室２２に設けるようにしてもよい。
【００６３】
［第５実施形態］
図５は、本発明の第５実施形態を示した図であり、上記第１〜第４実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００６４】
本実施形態の電解水生成装置１Ｄが上記第１実施形態と主に異なる点は、陰極水吐水管路としての吐水管６１の吐出口６５から吐出される洗浄用陽極水が飲用不可であることを警告する警告手段としての警告表示パネル１４を設けたことにある。
【００６５】
すなわち、電解槽２で生成された洗浄用陽極水は、本来、陰極水を吐出するための陰極水供給管６および吐水管６１を通って排出されるため、使用者にとっては吐水管６１から流出する水が陰極水か洗浄用陽極水か間違い易くなる。
【００６６】
警告表示パネル１４は、ケース４の外側面に露出して使用者が容易に視認できる位置に設けられており、制御回路９から出力される警告信号により動作して、本実施形態では表示パネル１４に洗浄中の文字を表示すようにしている。このとき、制御回路９は、本使用時の初期過程において電解槽２で洗浄用陽極水を生成する制御を行っており、例えばその洗浄用陽極水を生成する信号（例えば、逆電位を印加する信号）を用いて警告信号とすることができる。
【００６７】
なお、警告手段は、表示パネル１４以外にも、警告ランプや警報ブザーなどの使用者に洗浄モードを告知できる手段であってもよい。また、上記第４実施形態で示したｐＨセンサ１３用い、このｐＨセンサ１３で検知した水質に基づいて警告手段の警告時間を調整するのようにしてもよい。
【００６８】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ｄによれば、洗浄用陽極水を陰極水供給管６に通水する際に、この陰極水供給管６の吐水が飲用不可であることを警告手段１４によって警告できる。これにより、使用者が誤って洗浄用陽極水を用いるのを効果的に抑え、洗浄用陽極水が飲用や調理用として利用されてしまうのを防止できる。
【００６９】
ところで、本使用時に洗浄モードが所定時間実行された後は、通常の通水モードに移行するため、吐水管６１からは洗浄モード時の洗浄用陽極水と通水モード時の陰極水とが連続して排出されることになる。そのため、本実施形態のように警告手段を設けた場合は、通水モードに移行すると同時に警告手段による警告が解消されるため、使用者は吐水管６１から流出する水が洗浄用陽極水から陰極水に替わったことを簡単に知ることができる。
【００７０】
なお、本実施形態では特徴部分を上記第１実施形態に適用した場合を説明したが、上記第２〜第４実施形態にあっても適用することができる。
【００７１】
［第６実施形態］
図６は、本発明の第６実施形態を示した図であり、上記第１〜第５実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００７２】
本実施形態の電解水生成装置１Ｅが上記第１実施形態と主に異なる点は、陰極水供給管６に排水管１５を接続して設け、この排水管１５から洗浄後の洗浄用陽極水を排水するようにしたことにある。すなわち、陰極水吐水管路の吐出口６５が、飲用口となる第１の吐出口６５ａと、この第１の吐出口６５ａとは別に設けられて排出口となる第２の吐出口６５ｂとを備えており、この第２の吐出口６５ｂから洗浄用陽極水を吐出するようにしたことにある。
【００７３】
排水管１５は、図６に示すように、本実施形態では陰極水供給管６の途中から分岐されて、その下流側（排水側）端を陽極室２４のドレン管５２ａに連通させている。このとき、陰極水供給管６と排水管１５との分岐部には、切替弁１６が設けられている。この切替弁１６は電磁三方弁で構成されており、制御回路９から出力される切替信号により動作する。
【００７４】
また、切替弁１６は、通常は、排水管１５側を遮断して陰極水供給管６を連通する状態となっており、本使用時の初期過程で洗浄モードが設定されると、所定時間だけ陰極水供給管６の上流側を排水管１５に連通させるようにしている。
【００７５】
本実施形態は、上記第１実施形態に限ることなく、上記第２〜第４実施形態にあっても適用することができ、排水管１５に連通させる所定時間は、陰極室２２で洗浄用陽極水を生成する時間に設定される。つまり、第１、第２、第４実施形態では所定時間が１０秒に設定され、第３実施形態では所定時間が２０秒に設定される。
【００７６】
したがって、本使用時の初期段階で陰極室２２に洗浄用陽極水が生成されると、切替弁１６が作動して、陰極室２２の出口２２ｂから排水される洗浄用陽極水を陰極水供給管６から排水管１５へと案内する。これにより、洗浄用陽極水は、排水管１５からドレン管５２ａに流入し、このドレン管５２ａの第２の吐出口６５ｂからケース４の外部に吐出される。
【００７７】
勿論、洗浄モードが終了して通常の通水モードに替わると、切替弁１６は陰極水供給管６を連通する側に切り替わり、陰極水を吐水管６１から吐水できるようになる。
【００７８】
以上、説明してきたように、本実施形態の電解水生成装置１Ｅによれば、飲用口となる第１の吐出口６５ａとは別の第２の吐出口６５ｂを設け、この第２の吐出口６５ｂから洗浄用陽極水を排水するようにしている。これにより、使用者が間違えて洗浄用陽極水を飲用や調理に用いてしまうのを無くすことができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、陰極水供給管６の途中に排水管１５が接続して設けられているため、切替弁１６よりも下流側の陰極水供給管６および吐水管６１を洗浄用陽極水によって洗浄することができなくなる。しかしながら、陰極室２２の出口２２ｂから吐出される洗浄用陽極水は、一般的には陰極水供給管６の上流側でスケールが付きやすく（濃度が高いため）、下流側に進むにつれてスケールが次第に付きにくくなると考えられる。よって、主に陰極水供給管６の上流側となる切替弁１６よりも上流側の陰極水供給管６を洗浄できるので、本実施形態にあってもスケールの除去効果を得ることができると考えられる。
【００８０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【００８１】
例えば、上記各実施形態において、陰極水吐水管路に存在するスケールが除去されたかどうかを検知する検出手段を設けるようにしてもよい。この場合、例えば吐出口から吐出される洗浄用陽極水のカルシウム濃度を検出したり、陰極水吐水管路に光を照射して光の透過量を検出したりすることで、スケールの除去を検知することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 電解水生成装置
２ 電解槽
６ 陰極水供給管（陰極水吐水管路）
８ 蛇口（原水供給部）
９ 制御回路（制御手段）
１０、１１ 水量調整弁（流量調整手段）
１２ 通水停止弁（通水停止手段）
１３ ｐＨセンサ（水質検知手段）
１４ 表示パネル（警告手段）
２１ 陰極板
２２ 陰極室
２３ 陽極板
２４ 陽極室
２５ 隔膜
６１ 吐水管（陰極水吐水管路）
６５ 吐出口
６５ａ 第１の吐出口
６５ｂ 第２の吐出口
９１ 逆電位印加回路（洗浄水作成手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔膜で仕切られた陰極室および陽極室を有する電解槽を備え、原水供給部から前記電解槽内に導入された原水を電気分解して、前記陰極室で陰極水を生成するとともに、前記陽極室で陽極水を生成する電解水生成装置において、
使用時の初期過程において前記電解槽で洗浄用陽極水を生成する洗浄水生成手段を設け、当該洗浄水生成手段で生成した洗浄用陽極水を、以前の使用時に前記陰極水を通水させた陰極水吐水管路に通水してスケールを洗浄するとともに、当該陰極水吐水管路の吐出口から外部に吐出させることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記洗浄水生成手段は、使用時の初期過程において前記陰極室の陰極板に正電位を印加するとともに、前記陽極室の陽極板に負電位を印加する逆電位印加手段であり、
前記陰極室で前記洗浄用陽極水を生成することを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記陰極室および陽極室への通水量を調節する流量調整手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記電解槽への通水を一時的に停止する通水停止手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
前記洗浄用陽極水の水質を検知する水質検知手段と、当該水質検知手段で検知した水質に基づいて前記洗浄用陽極水のｐＨ値を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項６】
前記陰極水吐水管路の吐出口から吐出される前記洗浄用陽極水が飲用不可であることを警告する警告手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記陰極水吐水管路の吐出口は、飲用口となる第１の吐出口と、当該第１の吐出口とは別に設けられて排出口となる第２の吐出口とを備えており、
前記第２の吐出口から前記洗浄用陽極水を吐出するようにしたことを特徴とする請求項１〜５のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項１】
隔膜で仕切られた陰極室および陽極室を有する電解槽を備え、原水供給部から前記電解槽内に導入された原水を電気分解して、前記陰極室で陰極水を生成するとともに、前記陽極室で陽極水を生成する電解水生成装置において、
使用時の初期過程において前記電解槽で洗浄用陽極水を生成する洗浄水生成手段を設け、当該洗浄水生成手段で生成した洗浄用陽極水を、以前の使用時に前記陰極水を通水させた陰極水吐水管路に通水してスケールを洗浄するとともに、当該陰極水吐水管路の吐出口から外部に吐出させることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記洗浄水生成手段は、使用時の初期過程において前記陰極室の陰極板に正電位を印加するとともに、前記陽極室の陽極板に負電位を印加する逆電位印加手段であり、
前記陰極室で前記洗浄用陽極水を生成することを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記陰極室および陽極室への通水量を調節する流量調整手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記電解槽への通水を一時的に停止する通水停止手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
前記洗浄用陽極水の水質を検知する水質検知手段と、当該水質検知手段で検知した水質に基づいて前記洗浄用陽極水のｐＨ値を調整する制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項６】
前記陰極水吐水管路の吐出口から吐出される前記洗浄用陽極水が飲用不可であることを警告する警告手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記陰極水吐水管路の吐出口は、飲用口となる第１の吐出口と、当該第１の吐出口とは別に設けられて排出口となる第２の吐出口とを備えており、
前記第２の吐出口から前記洗浄用陽極水を吐出するようにしたことを特徴とする請求項１〜５のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６６８２８（Ｐ２０１３−６６８２８Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５８１５（Ｐ２０１１−２０５８１５）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]