JP2005138044A

JP2005138044A - 電解水生成装置

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Publication number: JP2005138044A
Application number: JP2003378334A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Inamoto; 吉宏稲本; Yozo Kawamura; 要藏河村; Minoru Kishi; 稔岸
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2005-06-02
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Abstract

【課題】電解水の生成能力の安定した電解水生成装置を提供する。
【解決手段】電解槽１０は、被処理水が収容される。電解槽１０では、電解促進剤槽５０から、電解促進剤として飽和塩化ナトリウム水溶液が添加され、そして、被処理水の電解処理が行なわれる。電解槽１０では、電解処理の際、導入口１０Ａから被処理水が導入される。電解槽１０内で電解処理された被処理水は、オーバーフロー口１０Ｄを介して貯蔵層１２へと排出される。電解槽１０内には、電極対１１として複数の電極対が設置される。電解処理の際には、電解槽１０での導入口１０Ａからオーバーフロー口１０Ｄに向かう水路の最も上流側に配置された電極対の電極間に流れる電流値が検出され、電解槽１０内の促進剤濃度を調整されることにより、当該電流値が、所定の範囲内になるように制御がなされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電解水生成装置に関し、特に、被処理水中に電極対を浸し、当該電極対を用いた電解反応により、被処理水を所望の成分を含む電解水へと変換させる電解水生成装置に関する。

従来より、上水道の消毒用等に用いる次亜塩素酸ソーダを電解反応によって生成する電解水生成装置について、技術が開示されている。

たとえば、特許文献１では、食塩水を希釈水で希釈化した後、当該希釈食塩水を電解槽に供給し、これにより、次亜塩素酸ソーダを生成する、電解水生成装置についての技術が開示されている。

なお、上記のような電解水生成装置では、希釈水として、水道水等のミネラル分を含むものが使用される場合には、当該ミネラル成分のスケール等が電極の陰極側に付着するという問題点があった。また、希釈食塩水の電気抵抗は、温度によって変動するため、当該電解水生成装置が冬期の寒冷地で使用される場合には、希釈食塩水の電気抵抗がその水温とともに下がり、電解槽内の電極対において電極間に非常に大きな電流が流れ、電極が短期間で消耗すると言う問題があった。

そして、特許文献１には、電解水生成装置について、さらに、次亜塩素酸ソーダを生成する主電解槽の前段に前置電解槽を設けることにより、当該前置電解槽において予めスケールを発生させて主電解槽におけるスケールの発生を抑え、また、当該電解槽において主電解槽に送られる希釈食塩水の温度をある程度上昇させる技術が開示されている。
特開平７−２１６５７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された装置を含めた従来の電解水生成装置では、食塩水等の、電解反応を促進するための薬剤が電解槽に注入された際の、定量的な考察が今一つ不足していた。このため、電解槽内の、当該電解反応を促進するための薬剤の濃度が電解時間の経過に伴って変動し、これにより、電解水生成装置における電解水の生成能力にバラつきが生じていた。

本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、電解水の生成能力の安定した電解水生成装置を提供することである。

本発明のある局面に従った電解水生成装置は、被処理水を収容する電解槽を含み、前記電解槽は、被処理水を導入される導入口と、当該電解槽内で電解処理された被処理水を排出する排出口とを有し、前記電解槽内で、前記導入口から前記排出口に向けて形成される水路に沿って並べられた複数の電極対と、前記複数の電極対のそれぞれに所定量の電力が供給されるよう制御する電力供給量制御手段と、前記電解槽内に、前記電極対による被処理水の電解を促進するための薬剤を供給する薬剤供給手段と、前記複数の電極対のそれぞれに前記所定量の電力が供給された際の、前記複数の電極対の中の、前記水路において最も上流側に並べられた電極対を構成する電極間に流れる電流値である第１の電流値と、当該最も上流側に並べられた電極対とは別の電極対を構成する電極間に流れる電流値である第２の電流値とを検出する、電流値検出手段と、前記第１の電流値が所定の範囲内となるように前記薬剤供給手段の供給する薬剤の供給量を制御する薬剤量制御手段とをさらに含み、前記薬剤量制御手段は、前記第２の電流値が特定の電流値以上となった場合には、前記所定の範囲を規定する上限値および下限値を、それまでの値よりも低い値へと更新させることを特徴とする。

本発明のある局面に従うと、電解槽において被処理水に対する電解処理が実行されるが、当該電解槽に供給される当該電解処理を促進するための薬剤の量が、第１の電流値が所定の範囲となるように制御される。したがって、電解槽において、被処理水の電解が促進される度合いを、一定とすることが可能となる。

また、電解槽における被処理水の循環経路に沿って複数の電極対が並べられていることから、被処理水は、循環されることにより、複数の電極対の近傍を通過することになる。

さらに、第２の電流値が特定の電流値以上となった場合には、第１の電流値に対する制御に用いられる値である所定の電流値が、それまでより低い値に更新される。したがって、第１の電流値が所定の電流値に制御されることにより第２の電流値が比較的大きくなる事態が生じた場合、つまり、被処理水の循環経路において最も上流側に設置された電極対に適切な電流値が流れていても上流側から２番目以降に設置された電極対に比較的大きな電流が流れ、当該２番目以降の電極対に負担がかかる事態が生じた場合、当該事態を回避できる。

また、本発明の電解水生成装置は、前記薬剤量制御手段による更新後の前記所定の範囲の下限値が一定の値を下回ったことを条件として、異常を報知する異常報知手段をさらに含むことが好ましい。

これにより、電解槽における被処理水の循環経路において上流側から２番目以降に設置された電極対に流れる電流を抑えるために、最も上流側に設置された電極対に流される電流値が過剰に抑えられることを抑制できる。

本発明の他の局面に従った電解水生成装置は、電極対と、前記電極対および被処理水を収容する電解槽と、前記電解槽内に、前記電極対による被処理水の電解を促進するための薬剤の溶液を供給する薬剤供給手段と、前記薬剤供給手段の供給する溶液の温度を検出する薬剤温度検出手段と、前記薬剤温度検出手段の検出する温度に基づいて、前記薬剤供給手段による前記電解槽経の前記薬剤の溶液の供給量を制御する薬剤量制御手段とを含むことを特徴とする。

本発明の他の局面に従うと、被処理水に対する電解処理が実行される電解槽に供給される、当該電解処理を促進するための薬剤の溶液の量が、当該薬剤の溶液の温度に基づいて制御される。なお、電解において、電解液の導電率は当該電解液の温度に影響を受ける。したがって、本発明の他の局面に従うと、電解槽において、被処理水の電解が促進される度合いを、当該薬剤の溶液の温度に拘わらず、一定とされることが可能となる。

また、本発明の電解水生成装置では、前記被処理水の電解を促進するための薬剤は、被処理水内に塩化物イオンを供給する薬剤であることが好ましい。

また、本発明の電解水生成装置では、前記被処理水の電解を促進するための薬剤は、塩化ナトリウムであることが好ましい。

本発明によると、電解槽において、被処理水の電解が促進される度合いを、一定とされることが可能となる。このため、そのような電解槽を含む電解水生成装置において、電解水の生成能力を安定させることが可能となる。

また、本発明によると、被処理水は、水路に沿って流れることにより、複数の電極対の近傍を確実に通過することになるため、電解水生成装置において、被処理水に対する電解処理能力を向上させることが可能となる。

また、本発明によると、一部の電極対に比較的大きな電流が流れ、当該電極対に負担がかかるという事態を回避できる。

さらに、本発明によると、電解槽において被処理水の電解が促進される度合いが、当該薬剤の溶液の温度に拘わらず、一定とされることが可能となる。このため、そのような電解槽を含む電解水生成装置において、電解水の生成能力を安定させることが可能となる。

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。

図１および図２に、本発明の電解水生成装置の第１の実施の形態を含む、水処理システムの機能的な構成を模式的に示す。図１および図２中では、矢印は、液体または気体を通される配管およびその流れを示している。

本実施の形態の電解水生成装置は、水道等から水を被処理水として供給される。そして、電解水生成装置は、当該被処理水に対して電解処理を施すことにより、当該被処理水内に次亜塩素酸を発生させる。そして、電解水生成装置は、電解処理により次亜塩素酸を含むようになった被処理水を、給水システム等、他の装置へと、供給する。

電解水生成装置は、主に、次亜塩素酸生成ユニット１と電解促進剤タンク５とからなる。次亜塩素酸生成ユニット１には、水道等の所定の給水元から、バルブ４０を介して、被処理水が導入される。

次亜塩素酸生成ユニット１は、受水槽１７を含み、当該受水槽１７は、導入口１７Ａ，１７Ｂおよび排出口１７Ｃを備えている。バルブ４０を介して導入された被処理水は、次亜塩素酸生成ユニット１において、まず、導入口１７Ａを介して受水槽１７へ導入され、当該受水槽１７で貯留される。受水槽１７内には、浮き１７Ｄが備えられる。浮き１７Ｄは、受水槽１７内の被処理水上に浮くように備えられており、当該受水槽１７内の被処理水の水位が所定の水位に達したとき、導入口１７Ａを閉状態とするよう構成されている。

次亜塩素酸生成ユニット１は、電解槽１０を含む。電解槽１０は、導入口１０Ａ、排気口１０Ｂ、排出口１０Ｃ、および、オーバーフロー口１０Ｄを備えている。電解槽１０の内部が清掃等された場合、排出口１０Ｃが開状態とされて、当該電解槽１０内の溶液が電解槽１０外へ排出される。そして、排出口１０Ｃが閉状態とされた後、ポンプ１８が駆動され、または、バルブ１９が開状態とされることにより、導入口１０Ａを介して受水槽１７内の被処理水が電解槽１０内へ導入される。

電解槽１０内には、当該電解槽１０内に導入された被処理水に浸かるように、複数の電極対１１が設置されている。電極対１１は、それぞれ、アノード電極とカソード電極を含む複数の電極からなる。次亜塩素酸生成ユニット１において、電極対１１へは、外部の直流電源１５から電力が供給される。また、電解槽１０には、当該電解槽１０内の被処理水の温度を検出するためのサーミスタ３３が設置されている。

電解促進剤タンク５には、電解促進剤槽５０が備えられている。電解促進剤槽５０には、飽和塩化ナトリウム水溶液が貯留されている。また、電解促進剤槽５０は、導入口５１および排出口５２が設けられており、さらに、その内部には、水位センサ５３およびサーミスタ５６が設置されている。また、電解促進剤タンク５には、電解促進剤槽５０内の飽和塩化ナトリウム水溶液を電解槽１０に送るためのポンプ５４、および、電解促進剤槽５０へ次亜塩素酸生成ユニット１と同様に被処理水の供給を制御するための電磁弁５５が備えられている。電解促進剤槽５０へは、電磁弁５５および導入口５１を介して、被処理水が導入される。なお、電磁弁５５の開閉状態が変更されることに応じて、電解促進剤槽５０への被処理水の導入の態様が変更される。また、水位センサ５３が、電解促進剤槽５０内の溶液の水位が所定の水位に達した場合には、排出口５２が開状態とされる。これにより、電解促進剤槽５０内の溶液が当該所定の水位を越えないように、適宜、電解促進剤槽５０内の溶液が排出口５２を介してドレンへと排出される。

電解槽１０では、電極対１１に電力を供給され、さらに、電解促進剤タンク５から飽和塩化ナトリウム水溶液を添加されることにより、被処理水に対して電解処理を施す。電解槽１０における電解処理により、当該電解槽１０内の被処理水中に次亜塩素酸を生成させることができる。ここで、電解槽１０における電解処理において予測される化学反応について説明する。

電解槽１０内の被処理水中では、飽和塩化ナトリウム水溶液を添加されることにより、以下の式（１），（２）の平衡が成り立っている。

Ｈ_２Ｏ ⇔ Ｈ^＋＋ＯＨ⁻ （１）
ＮａＣｌ ⇔ Ｎａ^＋＋Ｃｌ⁻ （２）
また、電極対１１のアノード電極近傍では、式（３）〜（５）に示すように、水の電気分解により酸素ガスが発生し、塩化物イオンは塩素ガスとなり、塩素ガスの一部は水和して次亜塩素酸となる。

２Ｈ_２Ｏ ⇔ Ｏ_２↑＋４Ｈ^＋＋４ｅ⁻ （３）
２Ｃｌ⁻ ⇔ Ｃｌ_２↑＋２ｅ⁻ （４）
Ｃｌ_２＋Ｈ_２Ｏ ⇔ Ｈ^＋＋Ｃｌ⁻＋ＨＣｌＯ（５）
なお、電極対１１のカソード電極近傍では、式（６），（７）に示すように、水の電気分解により水素ガスが発生し、アノード電極で生じたナトリウムイオンが水酸化物イオンと反応して水酸化ナトリウムが生成される。

２Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻ ⇔ Ｈ_２↑＋２ＯＨ⁻ （６）
Ｎａ^＋＋ＯＨ⁻ ⇔ ＮａＯＨ（７）
これにより、カソード電極近傍では、水酸化ナトリウムが生成されて、被処理水がアルカリ性となる。

上記の式に従って生成された各種のガスは、排気口１０に接続された配管を介して、次亜塩素酸生成ユニット１の外部へと導かれる。なお、このようなガスの排出は、当該配管上に設けられたブロアモータ１４が駆動されることにより、促進される。

次亜塩素酸生成ユニット１には、電解槽１０の外側に、当該電解槽１０内からオーバーフロー口１０Ｄを介してオーバーフローした被処理水を貯蔵するための貯蔵槽１２が備えられている。貯蔵槽１２には、排出口１２Ａ〜１２Ｃが備えられている。貯蔵槽１２内の被処理水は、所定の水位を超えると、排出口１２Ａからオーバーフローし、ドレンへと排出される。また、バルブ３２の開状態とされると、貯蔵槽１２内の被処理水は、排出口１２Ｂを介してドレンへと排出される。貯蔵槽１２には、当該貯蔵槽１２内の被処理水の水位を検出する水位センサ１３が設置されている。バルブ３２は、たとえば、水位センサ１３の検出する水位がある一定の水位を越えたことを条件として、開状態とされる。

また、バルブ２４が開状態とされると、貯蔵槽１２内の被処理水は、排出口１２Ｃを介して、次亜塩素酸生成ユニット１の外部に設けられた貯蔵タンク６、塩素薬剤タンク７等に、適宜導入される。なお、貯蔵タンク６および塩素薬剤タンク７は、次亜塩素酸生成ユニット１で生成された次亜塩素酸を貯蔵するタンクの一例である。貯蔵タンク６には、貯蔵槽６０と、当該貯蔵槽６０への被処理水の導入量を調整するバルブ６１と、当該貯蔵槽６０からの被処理水の排出量を調整するバルブ６２とが備えられている。貯蔵槽６０内の被処理水は、ポンプ２０やポンプ２５が駆動することにより、所望の場所へと送られる一方で、貯蔵槽６０に貯留された被処理水が所定の量を越えた場合、バルブ６２を介して、または、貯蔵槽６０に形成されたオーバーフロー孔６０Ａを介して、外部のドレンへと送られる。塩素薬剤タンク７には、次亜塩素酸生成ユニット１で生成された被処理水を次亜塩素酸ナトリウムとともに貯蔵する貯蔵槽７０と、当該貯蔵槽７０への被処理水の導入量を調整するバルブ７１とが備えられている。

一方、貯蔵槽１２の排出口１２Ｃには、ポンプ２０，２５等のポンプが接続され、当該ポンプを駆動されることによって、貯蔵槽１２内の被処理水は、当該ポンプに接続された装置へと適宜導入される。また、排出口１２Ｃには、ポンプ２１〜２３として記載されたように、さらに複数のポンプが接続可能である。

次亜塩素酸生成ユニット１において、図示は省略しているが、電解槽１０と貯蔵槽１２は、所定の筐体内に、ほぼ密閉された状態で、収容されている。なお、上記した、電解槽１０の排気口１０Ｂに接続された配管は、当該筐体を貫通するようにして、次亜塩素酸生成ユニットの外部へと伸びている。そして、当該筐体内には、電解槽１０外であって、排気口１０Ｂの近傍に、水素ガス濃度を検出する、水素ガスセンサ１６が設置されている。上記したように、電解槽１０において電解処理がなされるに従って、水素ガスが発生する。当該水素ガス等の種々のガスは、ブロアモータ１４が駆動されることにより適宜電解槽および当該電解槽を収容する上記の筐体の外へ排出される。そして、次亜塩素酸生成ユニット１では、ブロアモータ１４が故障等により正常に駆動しない場合、そのことが、水素ガスセンサ１６によって検出される水素ガス濃度が高くなることによって認識される。なお、本実施の形態の電解水生成装置には、当該電解水生成装置の動作を全体的に制御する制御回路（後述する制御回路１００）が備えられており、当該制御回路は、水素ガスセンサ１６の検出する水素ガス濃度が所定の濃度を越えた場合には、電解処理を停止すべく、電極対１１への電力の供給を停止させる。

また、次亜塩素酸生成ユニット１には、本体ドレン３０が設けられている。本体ドレン３０には、次亜塩素酸生成ユニット１内の電解槽１０または貯蔵槽１２で万一漏れが生じた場合、漏れた廃液が集められる。本体ドレン３０に集められた廃液は、適切な場所へと送られる。

本実施の形態の電解水生成装置は、ポンプ２０を介して、給水システム８へと、次亜塩素酸を含む被処理水を供給している。給水システム８では、たとえば風呂の浴槽によって構成される槽８０１、槽８０１に設けられた排水口８０１Ａ、排水口８０１Ａから排出された水をろ過する砂ろ過装置８０３、排水口８０１Ａから砂ろ過装置８０３への水の流れを促進するためのポンプ８０２、砂ろ過装置８０３から排出される水が槽８０１に戻される前に導入される熱交換器８０４、槽８０１内の水に次亜塩素酸等の薬剤を供給するための薬剤供給槽８０５、および、薬剤供給槽８０５内の薬剤を槽８０１から排出された水と混合するための配管へと送るポンプ８０６が備えられている。

薬剤供給槽８０５が槽８０１から排出された水と混合されるところで、次亜塩素酸生成ユニット１から送られた被処理水も、当該槽８０１から排出された水と混合される。なお、薬剤供給槽８０５も、槽８０１から排出された水に次亜塩素酸を添加するための槽である。したがって、バルブ８０９およびバルブ８１０を適宜調整されることにより、槽８０１から排出された水に、必要な量の次亜塩素酸がされるよう、次亜塩素酸生成ユニット１からの被処理水および／または槽８０５内の薬剤が、槽８０１から排出された水と混合される。このように、槽８０１から排出された水は、砂ろ過装置８０３に導入される前に次亜塩素酸を添加され、当該砂ろ過装置８０３および熱交換器８０４をへて、再度、槽８０１に戻される。

なお、槽８０１から一旦排出された水は、適宜、バルブ８０８が開かれることにより、検水ユニット９に導かれる。検水ユニット９では、当該水は、カートリッジフィルタ９１でろ過され、定流量弁９２で流量を調整された後、残留塩素濃度センサ９３へと導かれ、残留塩素濃度を検出される。給水システム８００では、検水ユニット９で検出される残留塩素濃度に応じてバルブ８１０および／またはバルブ８０９の開閉状態が制御されることにより、槽８０１内の水の残留塩素濃度が好ましい範囲となるような制御が実行されている。

図３は、電解槽１０における電極の配置を説明するための図である。なお、図３は、電解槽１０を、蓋が外された状態で上から見た図に相当する。なお、図３では、矢印は、被処理水の流れを示す。

図３を参照して、電解槽１０には、電極対１１（図１参照）の具体例として、電極対１１１〜１１４の４組の電極対が配置されている。つまり、図１に示された電極対１１は、電極対１１１〜１１４から構成されていることになる。

電極対１１１〜１１４は、それぞれ、５枚の電極１１１Ａ〜１１１Ｅ，１１２Ａ〜１１２Ｅ，１１３Ａ〜１１３Ｅ，１１４Ａ〜１１４Ｅを含む。各電極対において５枚の電極は、カソード電極、アノード電極、カソード電極、アノード電極、カソード電極の順に並べられている。また、電極対１１１〜１１４を構成する電極１１１Ａ〜１１１Ｅ，１１２Ａ〜１１２Ｅ，１１３Ａ〜１１３Ｅ，１１４Ａ〜１１４Ｅのそれぞれには、直流電源１５から電力が供給される。図３には、破線で、電極１１１Ａ〜１１１Ｅ，１１２Ａ〜１１２Ｅ，１１３Ａ〜１１３Ｅ，１１４Ａ〜１１４Ｅと直流電源１５とを接続する配線が記載されている。

電解槽１０内では、内壁１０Ｐ，１０Ｑ，１０Ｒ，１０Ｓ，１０Ｘ，１０Ｙが適宜設けられている。これにより、導入口１０Ａから電解槽１０内へ導入された被処理水は、電極対１１１、電極対１１２、電極対１１３、電極対１１４を順に通過した後、オーバーフロー口１０Ｄから電解槽１０外へ排出される。本実施の形態では、オーバーフロー口１０Ｄにより、本発明の電解槽内で電解処理された被処理水を排出する排出口が構成されている。また、電解槽１０内における導入口１０Ａからオーバーフロー口１０Ｄまでの被処理水の流れる経路により、本発明の電解槽の導入口から排出口に向けて形成される水路が構成される。

図４に、本実施の形態の電解水生成装置の制御ブロック図を示す。

本実施の形態の電解水生成装置には、当該電解水生成装置の動作を全体的に制御する制御回路１００が備えられている。制御回路１００には、メモリ１０１が備えられており、当該メモリ１０１には、後述するような制御回路１００の実行する処理プログラム、および、電解水生成装置における種々の計器の検出出力等、種々の情報が記憶されている。

制御回路１００には、水位センサ１３，５３、水素センサ１５、および、サーミスタ３３，５６からの各検出出力が入力される。また、次亜塩素酸生成ユニット１には、電極対１１１〜１１４のそれぞれにおけるアノード電極とカソード電極の間に流れる電流値を検出する電流計１１０が備えられており、当該電流値１１０の検出する電流値は制御回路１００に入力される。電流計１１０が検出する電極対１１１〜１１４のそれぞれにおける電流値とは、たとえば、電極対１１１〜１１４のそれぞれに含まれる電極が直列に並べられた回路における電流値である。具体的には、たとえば、電極対１１１について検出される電流値とは、電極１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｅの５つの電極が順に直列に並べられた回路における電流値である。

また、制御回路１００は、直流電源１５から電極対１１（電極対１１１〜１１４）への電力の供給態様を制御し、さらに、ポンプ１８，２０，５４、電磁弁５５、および、ブロアモータ１４の動作を制御する。

図５は、電解槽１０において電解処理がなされる際に制御回路１００が実行する処理（電解水生成処理）のフローチャートである。ここで、図５を参照して、電解槽１０において電解処理が実行される際の本実施の形態の電解水生成装置の動作内容を説明する。

電解槽１０に所定量の被処理水が導入されると、Ｓ１で、直流電源１５がＯＮされ、当該直流電源１５から電極対１１への電力の供給が開始される。

次に、Ｓ２で、制御回路１００は、電解槽１０内の最前段の電極（電解槽１０における上記の水路の最も上流側にある電極対を構成する電極。具体的には、電極対１１１を構成する電極１１１Ａ〜１１１Ｅ）に流れる直流電流値をチェックする。

なお、メモリ１０１には、図６に模式的に示されるような、当該最前段の電流値に対して、それ以降の処理についての判断基準となる内容が、記憶されている。ここで、図６に示された、判断基準について説明する。図６には、直流電流値が、値の小さい方からＦ１，Ｆ２，Ｆ３と３つの範囲に区切られる図が示されている。なお、図６では、直流電流値は、制御下限値までの範囲をＦ１とされ、制御下限値以上であって制御上限値以下の範囲をＦ２とされ、制御上限値を越える範囲をＦ３とされている。なお、制御下限値および制御上限値は、次亜塩素酸生成ユニット１の構成される環境ごとに決定される値である。

そして、Ｓ２で、制御回路１００は、チェックした直流電流値がＦ１の範囲内であったか否かを判断する。そして、Ｆ１の範囲内であればＳ４に処理を進め、そうでなければＳ３に処理を進める。

Ｓ３では、制御回路１００は、Ｓ２でチェックした直流電流値がＦ２の範囲内であったか否かを判断し、Ｆ２の範囲内であると判断するとＳ６へ、そうではないと判断するとＳ８へ、それぞれ処理を進める。つまり、上記の直流電流値がＦ３の範囲であったと判断されると、処理は、Ｓ８に進められる。

Ｓ４では、制御回路１００は、希釈水注入用のポンプであるポンプ１８を、３０秒ＯＮして３０秒ＯＦＦするよう動作させ、さらに、Ｓ５で、電解促進剤注入用のポンプであるポンプ５４を連続的に動作させて、Ｓ１０に処理を進める。電解促進剤とは、電解を促進する薬剤の意味であり、本実施の形態では具体的には塩化ナトリウムである。なお、本発明において利用可能な電解促進剤は、塩化ナトリウムに限定されるものではなく、水溶液中に塩化物イオンを供給できる化合物で薬剤であれば、塩化カリウム等であっても良い。

また、Ｓ６では、制御回路１００は、ポンプ１８を連続的に動作させ、さらに、Ｓ７で、ポンプ５４を連続的に動作させて、Ｓ１０に処理を進める。

また、Ｓ８では、制御回路１００は、ポンプ１８を連続的に動作させ、さらに、Ｓ９で、ポンプ５４の動作を停止させて（ＯＦＦさせて）、Ｓ１０に処理を進める。

つまり、Ｓ２〜Ｓ１０の処理では、最前段の電極の電流値がＦ２の範囲より低い場合には、電解促進剤は連続的に電解槽１０内に添加されるが希釈水は断続的にしか添加されず、Ｆ２の範囲内の場合には、電解促進剤も希釈水も連続的に電解槽１０内に添加され、Ｆ２の範囲より高い場合には、希釈水は電解槽１０内に添加されるが電解促進剤は電解槽１０に添加されない。

これにより、最前段の電極の電流値が、Ｆ２の範囲になるように、制御がなされていることになる。具体的には、Ｆ２の範囲よりも最前段の電極の電流値が低い場合には、電解槽１０内の電解促進剤濃度を向上させ、これにより、当該電流値が上昇するような制御がなされている。一方、Ｆ２の範囲よりも最前段の電極の電流値が高い場合には、電解槽１０内の電解促進剤濃度を低下させ、これにより、当該電流値が低下するような制御がなされている。

Ｓ１０では、制御回路１００は、上記した水路における２段目の電極（本実施の形態では、電極対１１２を構成する電極１１２Ａ〜１１２Ｅ）に流れる電流値がチェックする。なお、メモリ１０１には、２段目の電極の電流値についての判断基準として、予め、図６に示された制御上限値および制御下限値とは別に定められた特定の電流値が記憶されている。そして、Ｓ１０で、制御回路１００は、チェックした２段目の電極の電流値が当該特定の電流値を下回っているか否かを判断する。そして、下回っていると判断すると、処理をＳ２に戻す。一方、当該特定の電流値以上であると判断するとＳ１１に処理を進める。

Ｓ１１では、制御回路１００は、図６に示した最前段の電極についての制御上限値と制御下限値を１０Ａ（アンペア）低い値に更新させて、Ｓ１２に処理を進める。

Ｓ１２では、制御回路１００は、Ｓ１１において更新させた後の制御下限値が、あらかじめ定められた一定の電流値を下回ったか否かを判断する。このとき、制御回路１００は、下回ったと判断すれば、Ｓ１３で音声または表示等で異常報知を行なった後、Ｓ１４で、電極対１１への電力の供給を停止させる等、電解処理についての制御を停止する。一方、制御回路１００は、当該制御下限値が当該一定の電流値以上であると判断すると、Ｓ２に処理を戻す。

［第２の実施の形態］
上記した第１の実施の形態では、特に図５および図６を参照して説明されたように、図１に示された電解水生成装置において、電解槽１０に添加される電解促進剤濃度を調整して当該電解槽１０内の電解促進剤濃度を調整することにより、当該電解槽１０内の最前段の電極の電流値が所定の範囲内（Ｆ２の範囲内）になるように、制御がなされる。

本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の構成を有する電解水生成装置において、さらに正確に電解促進剤濃度を調整するべく、電解促進剤槽５０における電解促進剤（飽和塩化ナトリウム水溶液）の温度に応じて、電解促進剤注入用のポンプであるポンプ５４のＯＮ時の注入量が調整される。なお、電解促進剤の温度に応じてポンプ５４のＯＮ時の注入量が調整されるのは、温度に応じて、飽和塩化ナトリウム水溶液の濃度が変化するからである。また、ポンプ５４のＯＮ時の注入量は、当該ポンプ５４に供給される単位時間あたりの動力が調整されることにより、調整される。

図７は、本実施の形態の電解槽１０において電解処理がなされる際に制御回路１００が実行する処理（電解水生成処理）のフローチャートである。以下、図７を参照して、電解槽１０において電解処理が実行される際の本実施の形態の電解水生成装置の動作内容を説明する。

電解槽１０に所定量の被処理水が導入されると、ＳＡ１で、直流電源１５がＯＮされ、当該直流電源１５から電極対１１への電力の供給が開始される。

次に、ＳＡ２で、制御回路１００は、電解促進剤槽５０内の飽和塩化ナトリウム水溶液の温度を検出し、そして、電解促進剤注入用のポンプであるポンプ５４の注入量がここで検出された温度に応じたものとなるようポンプ５４に与える動力を変更する。電解促進剤槽５０内の飽和塩化ナトリウム水溶液の温度とポンプ５４の注入量とは、予め表形式等で関連付けられてメモリ１０１に記憶されており、制御回路１００は、当該メモリ１０１に記憶された表等を参照することにより、ＳＡ２の処理を実行する。なお、メモリ１０１に記憶された表等では、ポンプ５４の注入量は、概ね、電解促進剤槽５０内の飽和塩化ナトリウム水溶液の温度が高くなるほど当該注入量が少なくなるように、記憶されている。

次に、ＳＡ３で、制御回路１００は、電解槽１０内の最前段の電極に流れる直流電流値をチェックし、チェックした直流電流値がＦ１（図６参照）の範囲内であったか否かを判断する。そして、Ｆ１の範囲内であればＳＡ５に処理を進め、そうでなければＳＡ４に処理を進める。

ＳＡ４では、制御回路１００は、ＳＡ３でチェックした直流電流値がＦ２（図６参照）の範囲内であったか否かを判断し、Ｆ２の範囲内であると判断するとＳＡ７へ、そうではないと判断するとＳＡ９へ、それぞれ処理を進める。つまり、上記の直流電流値がＦ３（図６参照）の範囲であったと判断されると、処理は、ＳＡ９に進められる。

ＳＡ５では、制御回路１００は、希釈水注入用のポンプであるポンプ１８を、３０秒ＯＮして３０秒ＯＦＦするよう動作させ、さらに、ＳＡ６で、電解促進剤注入用のポンプであるポンプ５４を連続的に動作させて、ＳＡ２に処理を戻す。

また、ＳＡ７では、制御回路１００は、ポンプ１８を連続的に動作させ、さらに、ＳＡ８で、ポンプ５４を連続的に動作させて、ＳＡ２に処理を戻す。

また、ＳＡ９では、制御回路１００は、ポンプ１８を連続的に動作させ、さらに、ＳＡ１９で、ポンプ５４の動作を停止させて（ＯＦＦさせて）、ＳＡ２に処理を戻す。

以上説明した本実施の形態では、電解処理が実行されている間、常に、ポンプ５４による電解促進剤の注入量は、電解促進剤槽５０内の電解促進剤の温度に応じたものとされる。

今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態は、可能な限り、単独でも、組合されても、実施可能なものである。

本発明の電解水生成装置の第１の実施の形態を含む、水処理システムの機能的な構成を模式的に示す図である。本発明の電解水生成装置の第１の実施の形態を含む、水処理システムの機能的な構成を模式的に示す図である。図１の電解槽における電極の配置を説明するための図である。図１の電解水生成装置の制御ブロック図である。図１の電解槽において電解処理がなされる際に、図４の制御回路が実行する処理のフローチャートである。図４のメモリに記憶された内容であって、図５の処理についての判断基準となる内容を模式的に示す図である。本発明の電解水生成装置の第１の実施の形態に含まれる電解槽において電解処理がなされる際に、当該電解水精製装置の制御回路が実行する処理のフローチャートである。

符号の説明

１次亜塩素酸生成ユニット、５電解促進剤タンク、８給水システム、９検水ユニット、１０電解槽、１０Ａ導入口、１０Ｄオーバーフロー口、１１，１１１〜１１４電極対、１２貯蔵槽、１３，５３水位センサ、１４ブロアモータ、１５直流電源、１６水素ガスセンサ、１７受水槽、１８，２０，５４ポンプ、３３，５６サーミスタ、５０電解促進剤槽、１００制御回路、１０１メモリ、１１１Ａ〜１１１Ｅ，１１２Ａ〜１１２Ｅ，１１３Ａ〜１１３Ｅ，１１４Ａ〜１１４Ｅ電極。

Claims

被処理水を収容する電解槽を含み、
前記電解槽は、被処理水を導入される導入口と、当該電解槽内で電解処理された被処理水を排出する排出口とを有し、
前記電解槽内で、前記導入口から前記排出口に向けて形成される水路に沿って並べられた複数の電極対と、
前記複数の電極対のそれぞれに所定量の電力が供給されるよう制御する電力供給量制御手段と、
前記電解槽内に、前記電極対による被処理水の電解を促進するための薬剤を供給する薬剤供給手段と、
前記複数の電極対のそれぞれに前記所定量の電力が供給された際の、前記複数の電極対の中の、前記水路において最も上流側に並べられた電極対を構成する電極間に流れる電流値である第１の電流値と、当該最も上流側に並べられた電極対とは別の電極対を構成する電極間に流れる電流値である第２の電流値とを検出する、電流値検出手段と、
前記第１の電流値が所定の範囲内となるように前記薬剤供給手段の供給する薬剤の供給量を制御する薬剤量制御手段とをさらに含み、
前記薬剤量制御手段は、前記第２の電流値が特定の電流値以上となった場合には、前記所定の範囲を規定する上限値および下限値を、それまでの値よりも低い値へと更新させる、電解水生成装置。
前記薬剤量制御手段による更新後の前記所定の範囲の下限値が一定の値を下回ったことを条件として、異常を報知する異常報知手段をさらに含む、請求項１に記載の電解水生成装置。
電極対と、
前記電極対および被処理水を収容する電解槽と、
前記電解槽内に、前記電極対による被処理水の電解を促進するための薬剤の溶液を供給する薬剤供給手段と、
前記薬剤供給手段の供給する溶液の温度を検出する薬剤温度検出手段と、
前記薬剤温度検出手段の検出する温度に基づいて、前記薬剤供給手段による前記電解槽経の前記薬剤の溶液の供給量を制御する薬剤量制御手段とを含む、電解水生成装置。
前記被処理水の電解を促進するための薬剤は、被処理水内に塩化物イオンを供給する薬剤である、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電解水生成装置。
前記被処理水の電解を促進するための薬剤は、塩化ナトリウムである、請求項４に記載の電解水生成装置。