JP2022115302A - 電解水生成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】要求される性質を満たしていない電解水が注出されないようにし、要求される性質を満たした電解水だけが注出されるようにする。【解決手段】電解水生成装置10は、一対の電極21,22が配設された電解槽20と、電解槽20に電解質を含む被電解水を供給する被電解水供給管路30と、一対の電極21,22の間に直流電圧を印加する電源装置50とを備え、被電解水供給管路30により供給される被電解水を電解槽内で電源装置50によって一対の電極21,22の間に直流電圧を印加することにより電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成するものであり、被電解水供給管路30には被電解水の温度を高くする加温手段32が設けられている。【選択図】図2
Description
本発明は、電解水を生成する電解水生成装置に関する。
特許文献1には電解水生成装置の発明が開示されている。電解水生成装置は一対の電極を配設した電解槽と、水道等の給水源から電解槽に原水を供給する原水供給管路と、電解槽に供給される原水に電解質水溶液タンクから塩酸を含む電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給管路と、電解質水溶液供給管に介装されて電解質水溶液を送り出す送液ポンプと、電解槽にて生成された電解水を注出する注出管路と、一対の電極の間に直流電圧を印加する電源装置と、送液ポンプ及び電源装置の作動を制御する制御装置とを備えている。
この電解水生成装置の制御装置は電解水を生成するための電解制御プログラムを備えており、電解制御プログラムは被電解水を電気分解するときの電解電流と電解電圧が原水の性質と電解質水溶液の塩酸の濃度に応じて設定されている。この電解水生成装置においては、原水供給管路に設けた給水弁を開放するとともに送液ポンプを作動させると、電解槽には原水に電解質水溶液が混合された被電解水が供給される。電源装置により電解槽内の一対の電極の間に直流電圧を印加すると、電解槽内の被電解水が電気分解されて電解水が生成され、電解槽内で生成された電解水は注出管路から注出される。このとき、制御装置は送液ポンプと電源装置の作動を制御することにより、電解槽内に供給される被電解水は設定された電解電圧及び電解電流にて電気分解され、電解槽内では要求される性質を満たした電解水が生成される。
特許文献1の電解水生成装置においては、制御装置は送液ポンプと電源装置の作動を制御することによって、電解槽内に供給される被電解水は設定された電解電圧及び電解電流にて電気分解され、電解槽内では要求される性質を満たした電解水が生成される。この電解水生成装置を原水の温度が低い環境下で使用したときには、被電解水は低い水温に起因して電気伝導度が低いため、電解槽内の一対の電極の間に電流が流れにくくなる。このため、電解槽内の電解電流を設定された電解電流となるように制御するときに、塩酸を含む電解質水溶液の流量が多くなり、被電解水には塩酸を含む電解質水溶液が多く含まれるようになる。その結果、生成される電解水は塩酸を含む電解質水溶液の濃度が高い被電解水を電気分解したことに起因してpHが低下し、生成された電解水が要求される性質を満たさないことがある。これに対し、例えば、電解電圧の設定を高くすることで、送液ポンプの流量を多くしなくても、電解槽内の電解電流を設定された電解電流となるように制御することができる。しかし、生成される電解水のpHの低下を防ぐことができるものの、温度の低い被電解水は電気分解の反応が高くないため、生成される電解水は要求される有効塩素濃度とならないことがある。
また、この種の電解水生成装置にいては、例えば、pHをできるだけ中性に近づけるとともに有効塩素濃度を高くした電解水を生成することにより、一定期間保存しても要求される性質を満たした電解水を生成することが求められている。しかし、電解電流の設定を高くして、塩酸を含んだ電解質水溶液の流量を多くして被電解水に含まれる電解質の濃度を高くすると、生成される電解水の有効塩素濃度を高くすることができるものの、電解水のpHが低下しすぎるようになる。また、電解電圧の設定を高くすると、生成される電解水のpHの低下を防ぐことができるものの、電解水の有効塩素濃度を高くすることができなかった。本発明は、pHと有効塩素濃度の両方の要求される性質を満たした電解水を生成することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、一対の電極が配設された電解槽と、電解槽に電解質を含む被電解水を供給する被電解水供給管路と、一対の電極の間に直流電圧を印加する電源装置とを備え、被電解水供給管路により供給される被電解水を電解槽内で電源装置によって一対の電極の間に直流電圧を印加することにより電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解水生成装置であって、被電解水供給管路には被電解水の温度を高くする加温手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置を提供するものである。
上記のように構成した電解水生成装置においては、被電解水供給管路には被電解水の温度を高くする加温手段が設けられているので、被電解水は常温よりも電気伝導度が高くなって高い反応性を持って電気分解される。これにより、生成さる電解水には常温の被電解水を電気分解したときよりも電気分解によって生じる次亜塩素酸の濃度を高くすることができる。
上記のように構成した電解水生成装置においては、被電解水供給管路は、電解槽に原水を供給する原水供給管路と、電解槽に供給される原水に塩酸を含む電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給管路と、電解質水溶液供給管路に介装されて塩酸を含む電解質水溶液を送り出す送液ポンプとを備え、原水供給管路を通過する原水に送液ポンプの作動によって電解質水溶液供給管路から塩酸を含む電解質水溶液を添加した被電解水を電解槽に供給するようにし、一対の電極の間に流れる電解電流を検出する電流計により検出される電流値が電解水の要求される性質に対応して予め設定された設定電解電流となるように送液ポンプの作動を制御するようにして電解槽内に被電解水を供給するようにしたものであり、原水供給管路に加温手段を設けるようにするのが好ましい。
被電解水は原水供給管路に設けた加温手段によって原水が温められていることで温度が高くなっており、被電解水は常温よりも電気伝導度が高くなって高い反応性を持って電気分解される。被電解水の電気伝導度が高くなることにより、一対の電極の間に流れる電解電流を検出する電流計により検出される電流値が電解水の要求される性質に対応して予め設定された設定電解電流となるように送液ポンプの作動を制御したときに、送液ポンプにより送出される塩酸を含む電解質水溶液を少なくすることができる。これにより、常温の被電解水を電気分解して電解水を生成したときと比べて、生成される電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度を高くしてもpHの低下を抑えることができる。さらに、次亜塩素酸の濃度を同程度となるように常温の被電解水を電気分解して電解水を生成したときと比べて、電解質水溶液の消費量を抑制することができるようになる。
上記のように構成した電解水生成装置においては、電源装置により一対の電極の間に印加するときに設定されている設定電解電圧を変更可能とするのが好ましい。このようにしたときには、電解水を生成するときの設定電解電圧も変えることにより、要求される性質に応じた電解水を生成しやすくすることができる。
以下に、本発明の電解水生成装置の実施形態を添付図面を参照して説明する。本発明の電解水生成装置10は、被電解水を無隔膜の電解槽20内で電気分解することによって電解水を生成するものであり、特に、pH3.5~6.5、有効塩素濃度80ppm~120ppm(要求される性質の一例)の電解水を生成するものである。電解水生成装置10により生成される電解水は、主に器具等の洗浄及び殺菌に用いることを目的として、特に高い有効塩素濃度が維持されるようにしたものである。図1及び図2に示したように、電解水生成装置10は、ハウジング11内に設けた電解槽20と、電解槽20に被電解水を供給する被電解水供給管路30と、電解槽20内で生成した電解水を注出する注出管路40と、電解槽20内の電極21,22の間に直流電圧を印加する電源装置50とを備えている。
図2に示したように、電解槽20は被電解水を電気分解して電解水を生成するものである。電解槽20は一室型の無隔膜電解槽であり、電解槽20には一対の電極21,22が配設されている。電解槽20には被電解水を供給する被電解水供給管路30と、電解槽20で生成された電解水を注出する注出管路40が接続されている。
図2に示したように、被電解水供給管路30は電解槽20に被電解水を供給するものであり、この実施形態の被電解水供給管路30は、電解槽20に被電解水の原料となる原水を供給する原水供給管路31と、電解槽20に供給される原水に電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給管路37とを備えている。原水供給管路31は水道等の給水源の水を原水として電解槽20に供給するものである。原水供給管路31には温水器32が設けられており、原水供給管路31を通過する原水は温水器32によって35℃の温水に加温される。
原水供給管路31には減圧弁33と通水弁34が介装されており、給水源から送られる原水は、減圧弁33によって圧力が下げられ、通水弁34を開放することによって電解槽20に供給される。原水供給管路31には温度センサ35と流量センサ36が介装されている。温度センサ35は原水供給管路31を通過する原水の温度を検出するものである。流量センサ36は原水供給管路31を通過する原水の流量を検出するものである。
電解質水溶液供給管路37は、電解質水溶液を貯えた電解質水溶液タンク38と原水供給管路31とを接続し、原水供給管路31を通過する原水に電解質水溶液タンク38内の電解質水溶液を供給するものである。電解質水溶液タンク38内には塩酸を含む電解質水溶液が貯えられており、この実施形態では飽和塩化ナトリウム水溶液に所定濃度の塩酸が含まれるように調整したものが用いられている。また、電解質水溶液タンク38に貯えられた電解質水溶液は、原水のMアリカリ度に応じて3種類の電解質水溶液が用いられており、原水のMアルカリ度が高くなるのに応じて塩酸の濃度が高く設定されている。
電解質水溶液供給管路37には送液ポンプ39が介装されており、電解質水溶液タンク38内の電解質水溶液は送液ポンプ39の作動によって電解質水溶液供給管路37を通って原水供給管路31に送られる。原水供給管路31から送出される原水は電解質水溶液供給管路37から供給される電解質水溶液が混合されて被電解水となって電解槽20に供給される。送液ポンプ39は容量可変型のポンプが採用され、パルス信号によるポンプのストローク数によって回転速度を変えることで流量が調整可能となっている。
図2に示したように、注出管路40は電解槽20内で生成された電解水を先端の注出口からハウジング11の前面部に設けた受台12に載置した容器に注出するものである。注出管路40には注出弁41が介装されており、注出弁41は注出管路40を開放または閉止する。電解槽20内で生成された電解水は注出弁41を開放することによって注出管路40を通って注出される。注出管路40には注出弁41よりも上流側(電解槽20側)に排水管路42が接続されており、排水管路42は電解槽20内で要求される性質の電解水が生成されないときに注出管路40から注出されないようにしている。排水管路42には排水弁43が介装されており、排水弁43は排水管路42を開放または閉止する。注出管路40を注出弁41により閉止した状態で排水弁43を開放すると、電解槽20内で生成された電解水は排水管路42を通って排出される。
この実施形態では、注出弁41と排水弁43は、注出管路40と排水管路42との電解水の流れを切り替える切替手段として構成されている。すなわち、注出弁41を開放して排水弁43を閉止させることで、注出管路40から電解水を注出させることができ、注出弁41を閉止して排水弁43を開放させることで、排水管路42から電解水を排出させることができる。
図2に示したように、電極21,22には電源装置50が接続されており、電源装置50は電解槽20内の電極21,22の間に直流電圧を印加して、電解槽20内の被電解水を電気分解するものである。電源装置50と電極21との間には電流計51が接続されており、電流計51は電源装置50から電極21を接続する配線を流れる電流を計測することで、電解槽20を流れる電解電流を計測するものである。電極21,22の間には電圧計52が接続されており、電圧計52は電極21,22に印加される電圧を計測することで、電解槽20の電解電圧を計測するものである。
図1及び図3に示したように、ハウジング11の前面部には注出用の操作パネル13が設けられており、操作パネル13には第1及び第2操作スイッチ13a,13bと第1~第3表示ランプ13c~13eが設けられている。左側の第1操作スイッチ13aは、主として、電解水を受ける容器を電解水の注出前に共洗い(洗浄)するための電解水を注出するための操作スイッチである。右側の第2操作スイッチ13bは、要求される性質を満たした電解水を注出するための操作スイッチである。第1表示ランプ13cは電解槽20で電解水が生成されていることを表示し、第2表示ランプ13dは電解槽20で正常に電解水が生成されなくなって点検を要する状態であることを表示し、第3表示ランプ13eは電解槽20で要求される性質の電解水が生成されている(注出されている電解水は要求される性質を満たしている)ことを表示している。
また、図2に示したように、ハウジング11内には第1及び第2表示パネル14,15が設けられており、第1及び第2表示パネル14,15は電解槽20にて電解水を生成するときの状態等が表示される。特に、第1表示パネル14には電解質水溶液の残量が少なくなったことを表示する表示ランプが設けられている。また、第2表示パネル15は4つの7セグメントディスプレイを備え、これらの7セグメントディスプレイによって電解水を生成する際のエラー情報や、電解質水溶液の種類(例えば型番等)を表示可能としている。
図4に示したように、電解水生成装置10は制御装置60を備えており、制御装置60は、操作パネル13、第1及び第2表示パネル14,15、温水器32、通水弁34、温度センサ35、流量センサ36、送液ポンプ39、注出弁41、排水弁43、電源装置50、電流計51及び電圧計52に接続されている。制御装置60はマイクロコンピュータ(図示省略)を有しており、マイクロコンピュータはバスを介してそれぞれ接続されたCPU、RAM、ROM及びタイマ(いずれも図示省略)を備えている。制御装置60は、ROMに電解槽20内にて電解水を生成する電解運転を実行するための電解制御プログラムを備えており、電解制御プログラムは電解運転を実行して被電解水を電気分解するときの電解電流と電解電圧が電解水の要求される性質に応じて設定されている。
次に、この電解水生成装置10において、電解槽20にて生成した電解水を注出管路40から注出するときの制御について説明する。制御装置60は、主に電解水生成開始時の性質の不安定な電解水を共洗い用の洗浄水として注出する共洗い用注出プログラムと、要求される性質を満たした電解水を注出する注出プログラムとを実行するように待機している。電解水を受ける小型のポリタンク等の容器に水が残っていると、注出される電解水に含まれる次亜塩素酸等の成分が薄くなる。このため、多くのユーザは電解水を注出する前に小型のポリタンク等の容器を共洗いする。小型のポリタンク等の容器を共洗いするときには、容器を受台12に載置し、洗浄に用いるための操作パネル13の第1操作スイッチ13aを操作すると、制御装置60に共洗い用注出プログラムを実行する制御信号が出力される。
共洗い用注出プログラムでは、制御装置60は、ステップ101にて、共洗い用注出プログラムを実行する制御信号が入力されたか否かを判定しており、第1操作スイッチ13aの操作により共洗い用注出プログラムを実行する制御信号が入力されるまでNOと繰り返し判定している。第1操作スイッチ13aの操作により共洗い用注出プログラムを実行する制御信号が入力されると、制御装置60は、ステップ101にてYESと判定してステップ102に進める。制御装置60は、ステップ102にて、電解制御プログラムにより電解運転を実行して電解槽20にて電解水を生成させ、注出弁41を開放する。
この電解制御プログラムにより電解運転を実行するときに、制御装置60は、通水弁34を開放させるとともに送液ポンプ39を作動させることにより、電解槽20内には温かい原水と塩酸を含んだ電解質水溶液とが混合された被電解水が供給され、電解槽20内の被電解水は電源装置50から電解槽20内で電極21,22に印加される電圧によって電気分解され、電解槽20内で電気分解された電解水は注出管路40を通って受台12に載置した容器に注出される。また、制御装置60は、電解槽20内で生成される電解水が要求される性質を満たすように、電流計51の検出電流が電解水の性質に応じて予め設定されている設定電解電流(設定電解電流の上限値と下限値の範囲内)となるように送液ポンプ39の作動を制御し、電圧計52の検出電圧が電解水の性質に応じて予め設定されている設定電解電圧(設定電解電圧の上限値と下限値の範囲内)となるように電源装置50の作動を制御する。
制御装置60は、電解制御プログラムによる電解運転を実行して電解水を生成しているときに、ステップ103にて、電流計51の検出電流が設定電解電流(設定電解電流の上限値と下限値の範囲内)となったか否かを判定して、電解槽20内で生成された電解水が要求される性質(有効塩素濃度)を満たしているか否かを判定する。電解運転の開始直後では、電解槽20内の被電解水は設定されている制御条件で電気分解されにくく、電解槽20内で生成される電解水は電解運転の開始直後で要求される性質を満たしにくい。このため、電流計51の検出電流が設定された制御条件である設定電解電流(設定電解電流の上限値と下限値の範囲内)とならず、制御装置60は、ステップ103にてNOと判定してステップ102に戻す。
制御装置60は、ステップ102の処理とステップ103でのNOの判定処理を繰り返し実行しているなかで、電流計51の検出電流が設定電解電流(設定電解電流の上限値と下限値の範囲内)となって、電解槽20内で生成される電解水は要求される性質を満たすようになると、ステップ103にてYESと判定し、ステップ104に進める。制御装置60は、ステップ104にて、予め設定されている注出時間が経過したか否かを判定する。この共洗いのための注出時間は容器を共洗いするのに適した注出量を注出する時間で設定されている。予め設定されている注出時間が経過していなければ、制御装置60は、ステップ104にてNOと判定してステップ102に戻す。
共洗いのための注出時間が経過するまでステップ102の処理とステップ103でのYESの判定処理とステップ104のNOの判定処理を実行しているなかで、共洗いのための注出時間が経過すると、制御装置60は、ステップ104にてYESと判定してステップ105に進める。制御装置60は、ステップ105にて、電解制御プログラムによる電解運転を停止することで共洗い用の電解水の注出を終了し、注出弁41を閉止する。ユーザは、共洗いの電解水の注出が終了すると、要求される電解水を容器に注出するために、容器から共洗いの電解水を捨てる。このように、共洗い用の注出プログラムを実行することにより、要求される性質を満たしていないがこれに近い性質を有する電解水を容器の共洗い用の洗浄に用いることができるだけでなく、次に電解水を注出するときに、電解運転の開始直後から要求される性質を満たした電解水を生成して注出管路40から注出できるようになる。
要求される性質を満たした電解水を注出するときには、共洗いをした容器を再び受台12に載置し、操作パネル13の第2操作スイッチ13bを操作すると、制御装置60に要求される性質を満たした電解水を注出する注出プログラムを実行する制御信号が出力される。なお、共洗いの必要のない場合には、上述した第1操作スイッチ13aを操作して共洗い用注出プログラムを実行させることなく、空の容器を受台12に載置し、操作パネル13の第2操作スイッチ13bを操作する。
要求される性質を満たした電解水を注出する注出プログラムでは、制御装置60は、ステップ201にて、該注出プログラムを実行する制御信号が入力されたか否かを判定しており、第2操作スイッチ13bの操作により該注出プログラムを実行する制御信号が入力されまでNOと繰り返し判定している。第2操作スイッチ13bの操作により該注出プログラムを実行する制御信号が入力されると、制御装置60は、ステップ201にてYESと判定してステップ202に進める。制御装置60は、ステップ202にて、電解制御プログラムにより電解運転を開始して電解槽20にて電解水を生成させる。
共洗い用洗浄プログラムを実行した直後であれば、注出管路40には要求される性質を満たした電解水が残っているので、注出管路40から注出を開始したときから直ぐに要求される性質の電解水を注出することができる。これに対し、共洗い用注出プログラムを実行した直後(例えば、共洗い用注出プログラムを実行した後で所定時間として3分以内としてもよい)でなく、前回の注出プログラムを実行させたときから時間が経過していると、注出管路40には要求される性質を満たしていない電解水が残っているおそれがあり、注出管路40から注出を開始したときから直ぐに要求される性質の電解水を注出することができない。
このため、制御装置60は、ステップ203にて、上述した共洗い用洗浄プログラムを実行した直後か否かを判定する。共洗い用注出プログラムを実行した直後でなければ、制御装置60は、ステップ203にてNOと判定してステップ204に進める。制御装置60は、ステップ204にて、排水弁43を一定時間開放する(注出弁41は閉止された状態が維持される)ことにより、注出管路40に残る要求される性質を満たしていないおそれのある電解水を排水管路42から排出する。また、共洗い用注出プログラムを実行した直後であれば、注出管路40には要求される性質の電解水が残っている。この場合には、注出管路40から注出される電解水は要求される性質を満たしているので、注出管路40に残る電解水を排水管路42から排出する必要がない。このため、共洗い用注出プログラムを実行した直後であれば、制御装置60は、ステップ203にてYESと判定してステップ204に進めることなくステップ205に進める。
ステップ204の処理後、または、ステップ203にてYESの判定処理後に、制御装置60は、ステップ205にて、電流計51の検出電流が設定電解電流(設定電解電流の上限値と下限値の範囲内)となったか否かを判定して、電解槽20内で生成された電解水が要求される性質(有効塩素濃度)を満たしているか否かを判定する。共洗い用注出プログラムを実行した直後や、この注出プログラムにより電解水を注出させた直後では、電解制御プログラムによる電解運転を実行開始させたときに、電流計51の検出電流は開始直後から設定電解電流(設定電解電流の上限値と下限値の範囲内)となっている。この場合には、制御装置60は、ステップ205にてYESと判定してステップ206に進め、ステップ206にて、注出弁41を開放させるとともに排水弁43を閉止することにより、注出管路40から要求される性質を満たした電解水を注出することができる。このとき、要求される性質の電解水が生成されていることを表示する第3表示ランプ13eは点灯するようになり、要求される性質の電解水が生成されていることが表示される。
これに対し、共洗い用注出プログラムを実行した直後でないときや、この注出プログラムにより電解水を注出させてから時間が経過しているときには、電解制御プログラムにより電解運転をさせて電解槽20内で電解水を生成開始させたときに、電解槽20内の被電解水は設定されている制御条件で電気分解されにくく、生成される電解水は要求される性質を満たしにくい。このため、電流計51の検出電流が設定された制御条件である設定電解電流(設定電解電流の上限値と下限値の範囲内)とならず、制御装置60は、ステップ205にてNOと判定してステップ207に進める。制御装置60は、ステップ207にて、注出弁41を閉止させるとともに排水弁43を開放することにより、注出管路40から要求される性質を満たしていない電解水を注出させずに排水管路42から排出することができる。このとき、要求される性質の電解水が生成されていることを表示する第3表示ランプ13eは消灯するようになり、要求される性質の電解水が生成されていないことが表示される。
ステップ206の処理またはステップ207の処理の次に、制御装置60は、ステップ208にて、予め設定されている注出時間(注出管路40からの注出時間)が経過したか否かを判定する。この注出時間は容器に電解水を満たすのに要する時間で設定されている。予め設定されている注出時間が経過していなければ、制御装置60は、ステップ208にてNOと判定してステップ205に戻す。注出管路40からの電解水の注出時間が設定された注出時間を経過するまでステップ205~ステップ208の処理を繰り返し実行しているなかで、電解質水溶液タンク38内の電解質水溶液を適切に送出することができない等の事象が生じ、電流計51の検出電流が設定された制御条件である設定電解電流(設定電解電流の上限値と下限値の範囲内)とならないときには、制御装置60は、ステップ205にてNOと判定してステップ207に進める。制御装置60は、ステップ207にて、注出弁41を閉止させるとともに排水弁43を開放することにより、注出管路40から要求される性質を満たしていない電解水を注出させずに排水管路42から排出することができる。このように、ステップ205~ステップ208の処理を繰り返し実行することで、電解運転を実行中に常に要求される性質を満たさない電解水を注出せずに、要求される性質を満たした電解水だけが注出されるようになる。
注出管路40からの電解水の注出時間が設定された注出時間を経過するまでステップ205~ステップ208の処理を繰り返し実行しているなかで、設定された注出時間が経過すると、制御装置60は、ステップ208にてYESと判定してステップ209に進める。制御装置60は、ステップ209にて、電解制御プログラムによる電解運転を停止し、注出弁41を閉止させるとともに、第3表示ランプ13eを消灯することにより、電解水の注出を終了する。
上記のように構成した電解水生成装置10は、被電解水供給管路30により供給される被電解水を電解槽20内で電源装置50によって一対の電極21,22の間に直流電圧を印加することにより電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成するものであり、被電解水供給管路30には被電解水の温度を高くする加温手段として温水器32が設けられている。被電解水は常温よりも電気伝導度が高くなって高い反応性を持って電気分解されるので、生成される電解水には常温の被電解水を電気分解したときよりも電気分解によって生じる次亜塩素酸の濃度を高くすることができる。なお、この実施形態では、温水器32は原水の温度を35℃となるように加温しているが、これに限られるものでなく、温水器32は原水の温度を25℃~45℃となるように加温したものであってもよい。また、加温手段として温水器32を用いたが、これに限られるものでなく、例えば、原水供給管路31を通過する原水に外部の給湯源から供給される湯を添加することによって原水の温度を高くするようにしたもの等の他の手段を用いたものであってもよい。
この実施形態の電解水生成装置10においては、被電解水供給管路30は、電解槽20に原水を供給する原水供給管路31と、原水供給管路31に設けられた温水器32と、電解槽20に供給される原水に電解質水溶液タンク38内の塩酸を含む電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給管路37と、電解質水溶液供給管路37に介装されて塩酸を含む電解質水溶液を送り出す送液ポンプ39とを備えている。被電解水供給管路30は、原水供給管路31を通過する温かい原水に送液ポンプ39の作動によって電解質水溶液供給管路37から電解質水溶液を添加した被電解水を電解槽20に供給している。
この電解水生成装置10においては、制御装置60は、電解槽20内に被電解水を供給するときに、電流計51により検出される電流値が電解水の要求される性質に対応して予め設定された設定電解電流となるように送液ポンプ39の作動を制御している。被電解水は原水供給管路31に設けた温水器(加温手段)32によって原水が温められていることで温度が高くなっており、被電解水は常温よりも電気伝導度が高くなって高い反応性を持って電気分解される。被電解水の電気伝導度が高くなることにより、電流計51により検出される電流値が電解水の要求される性質に対応して予め設定された設定電解電流となるように送液ポンプ39の作動を制御したときに、送液ポンプ39により送出される塩酸を含む電解質水溶液を少なくすることができる。これにより、常温の被電解水を電気分解して電解水を生成したときと比べて、生成される電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度を高くしてもpHの低下を抑えることができる。さらに、次亜塩素酸の濃度を同程度となるように常温の被電解水を電気分解して電解水を生成したときと比べて、電解質水溶液の消費量を抑制することができるようになる。
また、この電解水生成装置10においては、電源装置50により一対の電極21,22の間に印加するときに設定されている設定電解電圧を変更可能としている。電流計51の検出電流が設定電解電流となるように、送液ポンプ39による塩酸を含む電解質水溶液の流量を制御することにより、生成される電解水に含まれる次亜塩素酸の有効塩素濃度が設定された濃度となるように制御している。このため、生成される電解水のpHが添加される塩酸を含む電解質水溶液の流量によって変わり、生成される電解水が要求される性質(pH3.5~6.5)とならないおそれがある。これに対し、電解水を生成するときの設定電解電圧を変更することにより、塩酸を含む電解質水溶液の流量が変わっても生成される電解水のpHを要求される範囲(pH3.5~6.5)とすることができる。特に、設定電解電圧を変更可能としていることで、有効塩素濃度を要求される濃度を満たすとともにpHが6.0~6.5の電解水を生成することもできるようになる。
このように、この実施形態の電解水生成装置10においては、原水供給管路31の原水の温度を高くする加温手段として温水器32が設けられており、加温された原水を用いた被電解水を電気分解することにより、pHができるだけ中性に近くて高い濃度の次亜塩素酸が含まれる電解水を生成させることができ、pH3.5~6.5、有効塩素濃度80ppm~120ppmの電解水を生成することができるようになる。また、生成された電解水を一定期間として例えば3日程度保管したときに、pHが低下すると共に次亜塩素酸が約3割減少する知見が得られている。この実施形態の電解水生成装置10では、pH6.0~6.5、有効塩素濃度120ppmの電解水を生成することができるので、生成された電解水を一定期間として例えば3日間保管したとしても、電解水はpH3.5以上、有効塩素濃度85以上の性質を有して、十分な消毒、除菌等の性質を発揮することができる。このように、この実施形態の電解水生成装置10は、一定期間の保管をしたときにも、要求される性質を充分に満たした電解水を生成することができる。
10…電解水生成装置、20…電解槽、21,22…電極、30…被電解水供給管路、31…原水供給管路、32…加温手段(温水器)、37…電解質水溶液供給管路、39…送液ポンプ、40…注出管路、50…電源装置、51…電流計。
Claims (3)
- 一対の電極が配設された電解槽と、
前記電解槽に電解質を含む被電解水を供給する被電解水供給管路と、
前記一対の電極の間に直流電圧を印加する電源装置とを備え、
前記被電解水供給管路により供給される被電解水を前記電解槽内で前記電源装置によって前記一対の電極の間に直流電圧を印加することにより電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解水生成装置であって、
前記被電解水供給管路には被電解水の温度を高くする加温手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置。 - 請求項1に記載の電解水生成装置において、
前記被電解水供給管路は、
前記電解槽に原水を供給する原水供給管路と、
前記電解槽に供給される原水に塩酸を含む電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給管路と、
前記電解質水溶液供給管路に介装されて塩酸を含む電解質水溶液を送り出す送液ポンプとを備え、
前記原水供給管路を通過する原水に前記送液ポンプの作動によって前記電解質水溶液供給管路から塩酸を含む電解質水溶液を添加した被電解水を前記電解槽に供給するようにし、
前記一対の電極の間に流れる電解電流を検出する電流計により検出される電流値が電解水の要求される性質に対応して予め設定された設定電解電流となるように前記送液ポンプの作動を制御するようにして前記電解槽内に被電解水を供給するようにしたものであり、
前記原水供給管路に前記加温手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置。 - 請求項1または2に記載の電解水生成装置において、
前記電源装置により前記一対の電極の間に印加するときに設定されている設定電解電圧を変更可能としたことを特徴とする電解水生成装置。
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