JP3835177B2

JP3835177B2 - Electrolyzed water generator

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Publication number: JP3835177B2
Application number: JP2001024706A
Authority: JP
Inventors: 豊裏谷; 淳高橋
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002224672A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水を電気分解することにより電解水を生成することができる電解水生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電解水生成装置としては、水道水等の原水を浄化槽で浄化した後、電解質添加部に供給してカルシウム塩等の電解質を添加し、更に電解槽に供給して電解して、酸性イオン水やアルカリイオン水を装置外部に吐出するものがある。
【０００３】
このような従来から一般的に行われている電解水生成装置における一対の電極間に流す電流を検出するための電流検出手段としては、電流検出用の抵抗に発生する電圧を増幅器により増幅し、制御部に信号として取り込む構成となっていた。
【０００４】
しかしながら、上記のような電流検出手段の場合、増幅器が１つであるため、その増幅率を原水の電気伝導率が低い低電気伝導率地域から原水の電気伝導率が高い高電気伝導率地域までの全ての電気伝導率に対応するために、低増幅率となってしまう。この結果、従来にあっては、低電気伝導率地域の電流検出精度が悪化してしまうという問題があった。
【０００５】
また、逆に、上記低電気伝導率地域の電流検出精度を重視するため、高増幅率にすると、制御部の入力保護の観点より電流検出精度が悪化、あるいは検出不能となってしまうという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、低電気伝導率地域から高電気伝導率地域まで全ての電気伝導率地域において、電流検出精度を確保できる電解水生成装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る電解水生成装置は、電解槽６２に水を流入させ、電解槽６２内に配置された一対の陽極６６及び陰極６７の電極間に電圧を印加して水を電気分解することにより電解水を生成する電解水生成装置において、一対の電極間に流す電流検出用の抵抗８１を有し、前記抵抗８１に発生する電圧出力を増幅するための増幅器として、増幅率の異なるものを少なくとも２つ以上設け、前記抵抗８１に発生する電圧出力に応じて増幅器を選択する切り換え手段１００を設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、低電気伝導率地域の場合には増幅率が高い増幅器８２を選択すると共に、高電気伝導率地域の場合には増幅率の低い増幅器８３を選択して一対の電極間に流す電流検出精度を確保できるものである。
【０００８】
また、一対の電極間に電圧を印加するためのスイッチ２０を設け、当該スイッチ２０を一定時間以上導通させて、前記抵抗８１に発生する電圧出力が測定可能な状態とすることにより前記抵抗８１に発生する電圧出力の検出を行い、当該スイッチ２０が非導通の時又は一定時間未満の導通時間の場合には前記抵抗８１に発生する電圧出力が測定不可能な状態として、前記抵抗８１に発生する電圧出力の検出を行わないように制御するための制御部４９を設けることが好ましい。このような構成とすることで、抵抗に発生する電圧出力が安定した時に検出を行うことで、電流検出精度を確保できるものである。
【０００９】
また、抵抗８１に発生する電圧出力が測定不可能な状態の時には、測定可能な状態の時に得られた前記抵抗８１に発生する電圧出力をもとに前記スイッチ２０により一定時間未満の導通、非導通を繰り返し制御することで一定平均電流制御を行う制御部４９を設けることが好ましい。このような構成とすることで、一定平均電流制御を行うことができるものである。
【００１０】
また、制御部４９による制御は、スイッチ２０を一定時間以上導通させた場合と、スイッチ２０が非導通又は一定時間未満の導通時間の場合とを合わせて１周期とし、通水中は上記制御を繰り返し行うことが好ましい。このように通水中、電流検出を繰り返し行うことで、一定平均電流制御の精度を保つと共に、例えば、添加する電解質の溶出量が異なり、通水中に水の電気伝導度が異なった場合も、その時の電流に応じて一定平均電流制御を行うことができるものである。
【００１１】
また、制御部４９による制御開始前にスイッチ２０が非導通の状態を一定流量以上設けることが好ましい。このような構成とすることで、電解槽６２内に水が充電してから電圧を印加することで、より電流検出の精度を確保できるものである。
【００１２】
また、電流検出用の抵抗８１に発生する電圧出力が一定平均電流制御可能な所定範囲外の場合、スイッチ２０を非導通状態とするように制御するための制御部４９を設けることが好ましい。このような構成とすることで、電気伝導率がかなり高い水質での使用による本体の故障を防止すると共に、電気伝導率がかなり低く、電気分解することが困難な状態であることを知らしめることができるものである。
【００１３】
また、流量の調整を促す表示部を設け、抵抗８１に発生する電圧出力が所定範囲未満の場合は、当該表示部により流量の調整の必要性を知らしめるように制御するための制御部４９を設けることが好ましい。このような構成とすることで、電気伝導率がかなり低く、電気分解しても所定のｐＨ値が得られない水質の場合に流量調整することで所定のｐＨ値に達することができるものである。
【００１４】
また、電解質を添加する添加部、並びに電解質の消費又は未添加を知らしめるための表示部を設け、前記抵抗８１に発生する電圧出力が所定範囲未満の場合は、前記表示部において電解促進剤の添加を促する表示を行うように制御するための制御部４９を設けることが好ましい。このような構成とすることで、電気伝導率がかなり低く、電気分解することが困難な水質でも使用可能にすることができるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１６】
本発明に係る電解水生成装置１の一例として、以下、電解水生成装置１をアルカリイオン整水器として構成した例で説明する。
【００１７】
図４に示す電解水生成装置１の装置上面には、使用者が浄水、生成するアルカリ性イオン水、酸性イオン水の各モードの設定等の指令を入力及び表示をするための表示操作部２１が形成されている。また、電解水生成装置１の上部から、生成されたアルカリ性イオン水が吐出される吐水パイプ３が引き出されて設けられている。更に、電解水生成装置１上面には、電解質添加部５０を開閉する添加筒キャップ５３が露出して配設されている。
【００１８】
図１に電解水生成装置１の配管系統図を示す。
【００１９】
先ず、電解水生成装置１の構成について説明する。図１に示すように電解水生成装置１には、浄水カートリッジ４、流量センサ６０、電解質添加部５０及び電解槽６２が内装されている。
【００２０】
浄水カートリッジ４は、導入された水を浄化するものであり、活性炭やイオン交換樹脂等の浄化剤６が充填された吸着浄化槽１５と、吸着浄化槽１５よりも下流側に配設され、中空糸膜等の濾過膜５が内装された濾過槽１６とから構成されている。
【００２１】
浄水カートリッジ４の吸着浄化槽１５の上流側端部（図中では下端部）には、浄水カートリッジ４に供給される水の流入口１８が形成されており、濾過槽１６の下流側端部（図中では上端部）には、浄水カートリッジ４から導出される水の流出口１９が形成されている。
【００２２】
電解質添加部５０は、円筒形状の外筒５１の内部に、電解質を保持する内筒５２が配設されており、この内筒５２内には塩化カルシウム、乳酸カルシウム、グリセロリン酸カルシウム等のカルシウム塩や、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の電解質が充填される。また外筒５１の上部開口には添加筒キャップ５３が着脱自在に取付けられている。ここで、外筒５１と添加筒キャップ５３とは、Ｏリングを介して嵌合されて水密構造となっており、また添加筒キャップ５３の嵌合を脱離して内筒５２を取り出し、電解質の補充ができるようになっている。
【００２３】
電解質添加部５０の外筒５１の下端面には、電解質添加部５０に供給される水の流入口５４が形成されている。また電解質添加部５０の外筒５１の側面には、電解質添加部５０から導出される水の流出口として上部流出口９３と下部流出口９２とが形成されている。ここで上部流出口９３は外筒５１の側面の上部に、下部流出口９２は外筒５１の側面の最下端にそれぞれ形成されており、上部流出口９３の開口面積は、下部流出口９２の開口面積よりも大きくなるように形成されている。この上部流出口９３と下部流出口９２の開口面積の比は適宜設定されるが、例えば下部流出口９２の開口面積を上部流出口９３の開口面積の０.１倍とするものである。
【００２４】
電解槽６２の内部は、容器内部が電解隔膜６３によって陽極室６４と陰極室６５に仕切られており、陽極室６４には陽極６６、陰極室６５には陰極６７が配置されている。ここで、図示の例では、陽極室６４は容器内奥に形成されると共に、陰極室６５は陽極室６４の周りを取り囲むように形成されており、陰極６７は電解隔膜６３を介して陽極６６を取り囲むように円筒状に形成されている。従って、陰極室６５は電解槽６２の容器の外殻と電解隔膜６３とによって囲まれた空間で形成され、一方、陽極室６４は電解隔膜６３のみによって囲まれた空間にて形成されている。この陰極６７及び陽極６６は、この電極６６，６７間に電圧を印加するための電源に接続されている。
【００２５】
電解槽６２の容器の外殻には、水の排出口として排出口７０が形成されており、排出口７０は、容器の上端面に、電解隔膜６３にて形成された連通路２３を介して陽極室６４と連通するように形成されている。またこの容器の外殻には、陰極室６５から供給される水の流出口６９が、容器の上端面に陰極室６５と流路を介さず直接連通するように形成されており、この流出口６９は、空気取入口２２を兼ねるものとして形成されている。
【００２６】
更にこの電解槽６２の容器の外殻には、電解槽６２へ供給される水の流入口として、流入口６８が形成されている。この流入口６８は電解槽６２の容器の側面下部に形成されており、陰極室６５と陽極室６４の双方に連通している。ここで、流入口６８はその開口の上方側において、電解隔膜６３にて構成される連通路２４を介して陽極室６４と連通し、開口の下方側において陰極室６５と流路を介さず直接連通している。
【００２７】
次に、電解水生成装置１に関する配管構成を説明する。
【００２８】
水道の蛇口等の給水栓７と、電解質供給装置１の給水口２とは、給水ホース８によって接続されている。
【００２９】
電解水生成装置１内部においては、給水口２から導出された取水流路９は、浄水カートリッジ４の吸着浄化槽１５の下部に流入口１８にて接続されている。
【００３０】
浄水カートリッジ４の濾過槽１６の流出口１９から導出された給水流路１７の配管途中には、給水流路１７における水の流量を測定する流量センサ６０が配設されている。この流量センサ６０は、例えばバネ力によって水流とは反対方向の回動力が付勢された回動自在な羽体と、この羽体が給水流路１７を流通する水の流圧によってバネ力に抗して回動された際の、その回動角度を測定する角度センサとによって構成されたものを用いることができる。給水流路１７の下流側は、給水主流路１４と排水流路１０とに分岐されている。
【００３１】
排水流路１０の下流側は電解質添加部５０内に溜まった水を排水する排水弁３０に接続されており、排水弁３０の下流側には酸性水排出管７２に接続されたバイパス流路１２０と排出管７５に分岐されている。
【００３２】
また、給水主流路１４の下流側は電解質添加部５０の流入口５４に接続されている。
【００３３】
電解質添加部５０の上部流出口９３からは、主供給路１３が下方に向けて導出され、また電解質添加部５０の下部流出口９２からは副供給路１２が側方に向けて略水平に導出されている。主供給路１３と副供給路１２の流方向と直交する断面積の関係は、上部流出口９３と下部流出口９２との開口面積の関係と同様に、主供給路１３の方が副供給路１２よりも大きくなるように形成されている。この主供給路１３と副供給路１２は下流側において合流し、合流されて形成された添加水供給流路１１の下流側は下方に導出されて、電解槽６２の流入口６８に接続されている。
【００３４】
電解槽６２の上部流出口６９からは吐水パイプ３が上方に向けて導出されており、この吐水パイプ３は装置外部に導出され、その下流側の先端は外部に向けて開口されている。また電解槽６２の排出口７０からは酸性水排出管７２が上方から側方、更に下方に向けて導出されており、更にこの酸性水排出管７２は装置外部に導出され、その先端は外部に向けて開口されている。
【００３５】
次に、本発明の電解水生成装置１の表示操作部２１の構成について説明する。
【００３６】
表示操作部２１は図２に示すように、選択したモードを示すように、選択モードを表示する表示部４０や電極洗浄中を表示する電極洗浄中ランプ４６等により構成してある。
【００３７】
図２に示す実施形態において、表示部４０としては複数のモードに応じて複数個設けてあり、アルカリイオン水のレベル１生成モード用の表示部４０ａ１、アルカリイオン水のレベル２生成モード用の表示部４０ａ２、アルカリイオン水のレベル３生成モード用の表示部４０ａ３、強アルカリイオン水生成モード用の表示部４０ａ４、弱酸性イオン水生成モード用の表示部４０ａ５、強酸性イオン水生成モード用の表示部４０ａ６、浄水モード用の表示部４０ａ７があり、それぞれの表示部４０（４０ａ１、４０ａ２、４０ａ３、４０ａ４、４０ａ５、４０ａ６、４０ａ７）がそれぞれ上記のようにスイッチを兼ねているので、いずれかの表示部４０を押すと、そのモードが選択されるようになっている。
【００３８】
次に、本発明の電解水生成装置１の使用方法と、回路の制御方法について説明する。
【００３９】
先ず、アルカリイオン水のレベル１生成モードにて電気分解を行う場合の動作を、図１の配管系統図、図３の制御ブロック図、図５のタイムチャート、図６のグラフ及び図７のフローチャートに基づいて説明する。なお、図１において水の流れを実線矢印で示して表示してある。
【００４０】
まず使用者は装置上面の表示操作部２１上のアルカリイオン水のレベル１の表示部４０ａ１を押してモードを選択する。この状態で給水栓７が解放して水道水等の原水を給水ホース８を通じて電解水生成装置１の給水口２へ供給する。
【００４１】
このとき、給水口２に送り込まれた原水は、取水流路９を通じて流入口１８から浄水カートリッジ４へ送られ、吸着浄化槽１５の浄化剤６にて、残留塩素、かび臭、トリハロメタン、農薬等が除去される。続いて濾過槽１６の濾過膜５を通過することにより濾過されて微細な濁りや細菌等が除去される。このように原水を、浄水カートリッジ４内を通過させて濾過することにより、原水が浄水処理されて浄水が生成される。
【００４２】
生成された浄水は、流出口１９から給水流路１７に流出するが、この給水流路１７を流通する際に流量センサ６０を通過する。
【００４３】
給水流路１７を流通する浄水は主給水流路１４を通じて流入口５４から電解質添加部５０に供給される。
【００４４】
電解質添加部５０に供給された浄水には、溶解した電解質が付与される。電解質を付与された水は、上部流出口９３から主供給路１３を介して、添加水供給流路１１に流入し、流入口６８から電解槽６２の陰極室６５及び陽極室６４に供給される。このとき電解質添加部５０内には、上部流出口９３の形成位置まで水が供給された後にこの水が主として上部流出口９３から流出されることとなり、電解質添加部５０内にてある程度滞留して電解質が充分に付与された水が電解質添加部５０から流出される。
【００４５】
このとき、浄水カートリッジ４内を通過した浄水は電解質添加部５０を通過してから電解槽６２へ供給されることとなり、電解槽６２に供給される水中の電解質濃度が充分に確保されることとなって、電解槽６２における電気分解が効率よく行なわれることとなる。
【００４６】
そして、電気分解によって、陰極室６５でアルカリ性イオン水が生成されると共に、陽極室６４で酸性イオン水が生成される。陰極室６５で生成されたアルカリ性イオン水は、流出口６９から吐水パイプ３に流入し、装置外部に導出される。一方、陰極室６４で生成された酸性イオン水は、排出口７０を通じて酸性水排出管７２から装置外に排出されるものである。
【００４７】
尚、上記動作において、電解槽６２において印加される電圧の向きを逆向きにすると、陰極室６５が陽極室としての機能を果たして酸性イオン水が生成されると共に、陽極室６４が陰極室としての機能を果たしてアルカリ性イオンが生成される。このときは酸性水が流出口６９から吐水パイプ３に流入して装置外部に導出され、アルカリ水が排出口６９から吐水パイプ３に流入してイオン水生成装置外部に導出され、アルカリ水が排出口７０を通じて酸性水排出管７２からイオン水生成装置外に排出されるものである。
【００４８】
ここで、本発明にあっては、図３の制御ブロック図に示すように、一対の電極間に流す電流検出用の抵抗８１を設け、この抵抗８１に発生する電圧出力を増幅するための増幅器として、増幅率の異なるものを少なくとも２つ以上設け、抵抗８１に発生する電圧出力に応じて増幅器を選択する切り換え手段１００を制御部４９に設けた点に特徴がある。
【００４９】
すなわち、流量センサ６０から信号が送られ、制御部４９にて給水流路１７における浄水の通水が検知されたら、制御部４９により陽極６７と陰極６６間に電圧を印加するスイッチ８０（例えば電解効果トランジスタ）を導通させ、電気分解を開始するものであるが、流量センサ６０により通水を検知してから電解槽６２内に水が充満するまでには、水路構成上、若干の時間を要する。したがって、通水を検知してから一定流量経過するまでは、上記スイッチ８０を非導通の状態にして、電気分解を行わないように制御部４９により制御する。これにより、電解槽６２内に水が十分にない状態で後述の電流検出を行う行うことなく、電流検出精度が向上するものである。
【００５０】
通水を検知してから一定流量経過後、陽極６７と陰極６６間に電圧を印加するスイッチ８０を導通させ、電気分解を開始する。スイッチ８０が一定時間導通すると制御部４９は電流検出用の抵抗８１に発生する電圧出力を検知し、高増幅率の増幅器８２によって増幅された信号を検知し、電流検出を行う。スイッチ８０の導通時間が一定時間未満であると、抵抗８１に発生する電圧が安定せず、制御部４９が検知する時間が限られるので、精度よく電流検出が行えない。このため、制御部４９はスイッチ８０が一定時間導通させて、抵抗８１に発生する電圧出力が測定可能な状態となった場合に電流検出を行い、一定時間未満の導通時間の時や非導通の時は電流検出を行わないようにしている。本実施形態の場合、この一定時間を１００ｍｓｅｃに設定している。
【００５１】
この時の水質が例えば３０ｍＳ／ｍ以上の高電気伝導率水であった場合は電気分解による電流が大きくなるため、抵抗８１に発生する電圧も大きくなる。この場合、高増幅率の増幅器８２によって増幅された信号は、制御部４９の入力限度値を越えてしまい、正常な電流検出はできなくなる。
【００５２】
このため、制御部４９は、あるしきい値以上の信号が入力された場合は、制御部４９に設けた増幅器を選択するための切り換え手段１００により高増幅器８３によって増幅された信号を採用せず、並列に接続された低増幅率の増幅器８３によって増幅された信号に切り替え、この信号によって電流検出している。本実施形態においては上記しきい値を３Ｖに設定している。
【００５３】
このように２種類の増幅率が異なる増幅器８２、８３を有し、低電気伝導率水の場合には増幅率が高い増幅器８２を、高電気伝導率水の場合には増幅率が低い増幅器８３を制御部４９に設けた切り換え手段１００により切り換えることで、低電気伝導率地域から高電気伝導率地域まで殆どの地域において電流検出精度が確保できるものである（このことは図６は抵抗８１に発生する電圧と電気伝導度の関係を示すグラフにより明らかである）。
【００５４】
上記のようにしてスイッチ２０に一定時間以上導通させることによって電流検出が終了すると、次に、制御部４９は一定平均電流制御を開始する。制御部４９は、得られた電流値を基に、選択されたモードによりそれぞれ設定された平均電流を作り出すため、スイッチ８０の導通、非導通を繰り返して断続的に電流を流すように制御するようになっている。この導通、非導通の周期は早いほど平均電流が安定するが、一方ではスイッチ８０に発生する損失分が大きくなり、長時間連続してこの制御を行うとスイッチ８０が発熱してしまう。よって、本実施形態の場合は、この導通、非導通の周期を８７ｍｓｅｃに設定し、損失による発熱をできるだけ抑えるようにしている。この構成によれば、スイッチング電源などの複雑な回路を構成することがなく、容易に一定平均電流制御を行うことができるものである。
【００５５】
このようにスイッチ２０を一定以上導通させて、抵抗８１に発生する電圧出力の検出を行い、スイッチ２０が非導通の時又は一定時間未満の導通時間の場合には抵抗に発生する電圧出力が測定不可能な状態として抵抗８１に発生する電圧出力の検出を行わないようになっており、これにより抵抗８１に発生する電圧出力が安定した時に検出を行うことで、電流検出精度を確保することができるものであり、また、抵抗８１に発生する電圧出力が測定不可能な状態（スイッチ２０が非導通の時又は一定時間未満の導通時間の場合）の時には、測定可能な状態（スイッチ２０を一定時間以上導通させた状態）の時に得られた前記抵抗８１に発生する電圧出力をもとに制御部４９によって前記スイッチ２０への一定時間未満の導通、非導通を繰り返し制御することで上記のように一定平均電流制御を行うことができるものである。
【００５６】
上記一定平均電流制御をある程度行うと、再度、電流検出のために前記一定時間以上のスイッチ８０の導通を行い、電流検出を行う。このようにスイッチ８０を一定時間以上導通させ、電流検出を行う場合と、一定時間未満の導通、非導通を繰り返し、一定平均電流制御を行う場合とを合わせて１周期とし、通水中はこの制御を繰り返し行うようにすることで、一定平均電流制御の精度を保つと共に、例えば、電解質添加部５０に添加する電解質の溶出量が異なり、通水中に水の電気伝導度が異なった場合も、その時の電流に応じて一定平均電流制御を行うことができる。この実施形態の場合、上記繰り返し周期は５秒間に設定している。
【００５７】
上記制御のタイムチャートを図５に示している。
【００５８】
また、抵抗８１に発生する電圧出力を増幅器８２又は増幅器８３により増幅した信号により検出した値が、一定平均電流制御可能な所定範囲外の場合は、一定電流制御を実施せず、スイッチ８０を非導通にし、電気分解を行わないモード（浄水モード）に切り換えるように制御部４９により制御する。例えば、海水などが混入した井戸水など電気伝導度が極端に高い（２００ｍＳ／ｍ程度）場合には、抵抗８１に発生する電圧出力が一定平均電流制御可能な所定範囲以上になり、この状態で一定平均電流制御を行うと、スイッチ８０が導通の時には数十アンペアの突入電流が流れてしまい発熱が大きくなってしまうため、やがては部品破壊に至る可能性がある。したがって、このような故障になることを防ぐため、浄水モードに切り換えるのである。この実施形態では浄水モードに切り換えるのみであるが、他に異常検知としてエラー表示を行ってもよいものである。
【００５９】
反対に、雪解け水が流れ込んだ水など電気伝導度が極端に低い（５ｍＳ／ｍ程度）場合には、抵抗８１に発生する電圧出力が一定平均電流制御可能な所定範囲未満になり、この状態で一定平均電流制御を行っても狙いの電流までは達せず、各モード間の電流差が得られなくなる。よって、このような環境下では正常に使用できないため、浄水モードに切り換えるように制御部４９により制御するものである。この実施形態では浄水モードに切り換えるのみであるが、他に異常検知として、エラー表示を行ってもよいものである。
【００６０】
他の実施形態としては、流量の調整を促する表示部を設け、上記のように抵抗８１に発生する電圧出力が所定範囲未満の場合には、その表示部により流量の調整の必要性を知らしめるように制御部４９により制御する方法がある。流量を絞ることで、電気分解の効率を上げ、電流が流れなくても所定のｐＨみに達するようにする。
【００６１】
その他の実施形態としては、電解質を添加する添加部５２に入れた電解質が消費又は未添加であることを知らしめる表示部を有し、上記のように抵抗８１に発生する電圧出力が所定範囲未満の場合には、当該表示部により電解質の添加を促するようように知らしめるように制御部４９により制御するにする方法がある。電解質の添加をすることで、電気伝導度が高くなり、抵抗８１に発生する電圧出力が所定範囲に入り、一定平均電流制御が正常に行えるようにするものである。
【００６２】
上記流量の調整を促する表示部や電解質を添加する添加部５２に入れた電解質が消費又は未添加であることを知らしめる表示部は前述の表示部４０で兼用してもよく、また、前述の表示部４０とは別に設けてもよいものである。
【００６３】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、一対の電極間に流す電流検出用の抵抗を有し、前記抵抗に発生する電圧出力を増幅するための増幅器として、増幅率の異なるものを少なくとも２つ以上設け、前記抵抗に発生する電圧出力に応じて増幅器を選択する切り換え手段を設けるので、低電気伝導率地域の場合には増幅率が高い増幅器を選択すると共に、高電気伝導率地域の場合には増幅率の低い増幅器を選択して一対の電極間に流す電流検出精度を確保できるものであって、低電気伝導率地域から高電気伝導率地域まで殆どの地域にて電流検出精度を確保できるものである。
【００６４】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、一対の電極間に電圧を印加するためのスイッチを設け、当該スイッチを一定時間以上導通させて、前記抵抗に発生する電圧出力が測定可能な状態とすることにより前記抵抗に発生する電圧出力の検出を行い、当該スイッチが非導通の時又は一定時間未満の導通時間の場合には前記抵抗に発生する電圧出力が測定不可能な状態として、前記抵抗に発生する電圧出力の検出を行わないように制御するための制御部を設けてあるので、抵抗に発生する電圧出力が安定した時に検出を行うことができて、電流検出精度を確保できるものである。
【００６５】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項２記載の発明の効果に加えて、抵抗に発生する電圧出力が測定不可能な状態の時には、測定可能な状態の時に得られた前記抵抗に発生する電圧出力をもとに前記スイッチにより一定時間未満の導通、非導通を繰り返し制御することで一定平均電流制御を行う制御部を設けるので、簡単な構成で一定平均電流制御を行うことができるものである。
【００６６】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、制御部による制御は、スイッチを一定時間以上導通させた場合と、スイッチが非導通又は一定時間未満の導通時間の場合とを合わせて１周期とし、通水中は上記制御を繰り返し行うので、通水中、電流検出を繰り返し行って、一定平均電流制御の精度を保つと共に、例えば、添加する電解質の溶出量が異なり、通水中に水の電気伝導度が異なった場合も、その時の電流に応じて一定平均電流制御を行うことができるものである。
【００６７】
また、請求項５記載の発明にあっては、上記請求項３又は請求項４記載の発明の効果に加えて、制御部による制御開始前にスイッチが非導通の状態を一定流量以上設けるので、電解槽内に水が充電してから電圧を印加することができて、より電流検出の精度を確保できるものである。
【００６８】
また、請求項６記載の発明にあっては、上記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、電流検出用の抵抗に発生する電圧出力が一定平均電流制御可能な所定範囲外の場合、スイッチを非導通状態とするように制御するための制御部を設けているので、電気伝導率がかなり高い水質での使用による本体の故障を防止すると共に、電気伝導率がかなり低く、電気分解することが困難な状態であることを知らしめることができるものである。
【００６９】
また、請求項７記載の発明にあっては、上記請求項６記載の発明の効果に加えて、流量の調整を促す表示部を設け、抵抗に発生する電圧出力が所定範囲未満の場合は、当該表示部により流量の調整の必要性を知らしめるので、電気伝導率がかなり低く、電気分解しても所定のｐＨ値が得られない水質の場合に流量調整することで所定のｐＨ値に達することができるものである。
【００７０】
また、請求項８記載の発明にあっては、上記請求項６又は請求項７記載の発明の効果に加えて、電解質を添加する添加部、並びに電解質の消費又は未添加を知らしめるための表示部を設け、前記抵抗に発生する電圧出力が所定範囲未満の場合は、前記表示部において電解促進剤の添加を促する表示を行うように制御するための制御部を設けてあるので、電気伝導率がかなり低く、電気分解することが困難な水質でも電解促進剤の添加を行って使用可能にすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電解水生成装置の配管系統図である。
【図２】同上の表示部の概略平面図である。
【図３】同上の概略制御ブロック図である。
【図４】同上の全体斜視図である。
【図５】同上のタイムチャートである。
【図６】同上の抵抗に発生する電圧と電気伝導度の関係を示すグラフである。
【図７】同上のフローチャートである。
【符号の説明】
１電解水生成装置
２０スイッチ
４９制御部
６０流量センサ
６２電解槽
６６陽極
６７陰極
８１抵抗
８２増幅器
８３増幅器
１００切り換え手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolyzed water generating apparatus capable of generating electrolyzed water by electrolyzing water.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an electrolyzed water generating apparatus, after purifying raw water such as tap water in a septic tank, it is supplied to an electrolyte adding part, an electrolyte such as calcium salt is added, and further supplied to the electrolytic tank to be electrolyzed, and then acidified. Some discharge ion water or alkaline ion water to the outside of the apparatus.
[0003]
As a current detection means for detecting a current flowing between a pair of electrodes in an electrolyzed water generating apparatus that is generally performed from the past, a voltage generated in a current detection resistor is amplified by an amplifier, It was the structure taken in as a signal to a control part.
[0004]
However, in the case of the current detection means as described above, since there is one amplifier, the amplification factor ranges from a low electrical conductivity region where the raw water electrical conductivity is low to a high electrical conductivity region where the raw water electrical conductivity is high. In order to correspond to all the electrical conductivities, the amplification factor is low. As a result, conventionally, there has been a problem that current detection accuracy in the low electrical conductivity region is deteriorated.
[0005]
On the other hand, in order to place importance on the current detection accuracy in the low electrical conductivity region, there is a problem that if the gain is increased, the current detection accuracy is deteriorated or cannot be detected from the viewpoint of the input protection of the control unit. there were.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and provides an electrolyzed water generating apparatus capable of ensuring current detection accuracy in all electric conductivity regions from a low electric conductivity region to a high electric conductivity region. It is to be an issue.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an electrolyzed water generating apparatus according to the present invention applies water between an electrode of a pair of an anode 66 and a cathode 67 arranged in the electrolyzer 62 by flowing water into the electrolyzer 62. In an electrolyzed water generating apparatus that generates electrolyzed water by electrolyzing water, it has a resistor 81 for detecting a current flowing between a pair of electrodes, and an amplifier for amplifying a voltage output generated in the resistor 81, At least two devices having different amplification factors are provided, and switching means 100 for selecting an amplifier according to the voltage output generated in the resistor 81 is provided. With this configuration, the amplifier 82 having a high amplification factor is selected in the case of a low electrical conductivity region, and the amplifier 83 having a low amplification factor is selected in the case of a high electrical conductivity region. The accuracy of detecting the current flowing between the electrodes can be ensured.
[0008]
In addition, a switch 20 for applying a voltage between the pair of electrodes is provided, the switch 20 is turned on for a certain period of time, and the voltage output generated in the resistor 81 is made measurable. The generated voltage output is detected, and when the switch 20 is non-conductive or has a conductive time of less than a certain time, the voltage output generated in the resistor 81 is generated in the resistor 81 as a state incapable of measurement. It is preferable to provide a control unit 49 for controlling so as not to detect the voltage output. By adopting such a configuration, current detection accuracy can be ensured by performing detection when the voltage output generated in the resistor is stabilized.
[0009]
Further, when the voltage output generated at the resistor 81 is in a state where measurement is impossible, the switch 20 conducts or does not conduct electricity for less than a predetermined time based on the voltage output generated at the resistor 81 obtained when measurement is possible. It is preferable to provide a control unit 49 that performs constant average current control by repeatedly controlling conduction. With such a configuration, constant average current control can be performed.
[0010]
In addition, the control by the control unit 49 is set to one cycle when the switch 20 is turned on for a certain period of time and when the switch 20 is non-conducting or has a conduction time of less than a certain time, and the above control is repeated during running. Preferably it is done. By repeatedly performing current detection in this way, the accuracy of constant average current control is maintained.For example, when the amount of electrolyte to be added is different and the electrical conductivity of water is different during running, The constant average current control can be performed according to the current.
[0011]
Further, it is preferable that the switch 20 is in a non-conducting state at a certain flow rate or more before the control by the control unit 49 is started. By setting it as such a structure, the accuracy of an electric current detection can be ensured more by applying a voltage after water is charged in the electrolytic cell 62.
[0012]
In addition, it is preferable to provide a control unit 49 for controlling the switch 20 to be in a non-conductive state when the voltage output generated in the current detection resistor 81 is outside a predetermined range in which the constant average current control is possible. By having such a configuration, it is possible to prevent failure of the main body due to use with water quality with a considerably high electrical conductivity, and to inform that the electrical conductivity is very low and it is difficult to perform electrolysis. Is something that can be done.
[0013]
In addition, a display unit for urging adjustment of the flow rate is provided, and when the voltage output generated in the resistor 81 is less than a predetermined range, a control unit 49 for controlling the display unit to inform the necessity of the flow rate adjustment is provided. It is preferable to provide it. By adopting such a configuration, the electrical conductivity is considerably low, and the predetermined pH value can be reached by adjusting the flow rate in the case of water quality where a predetermined pH value cannot be obtained even by electrolysis. .
[0014]
Further, an addition part for adding an electrolyte and a display part for notifying consumption or non-addition of the electrolyte are provided. When the voltage output generated in the resistor 81 is less than a predetermined range, It is preferable to provide a control unit 49 for performing control so as to perform display for prompting addition. By adopting such a configuration, it is possible to use even water quality that has a very low electrical conductivity and is difficult to be electrolyzed.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[0016]
As an example of the electrolyzed water generating apparatus 1 according to the present invention, an example in which the electrolyzed water generating apparatus 1 is configured as an alkali ion water conditioner will be described below.
[0017]
On the upper surface of the electrolyzed water generating apparatus 1 shown in FIG. 4, a display operation unit 21 for inputting and displaying commands such as setting of each mode of purified water, generated alkaline ionic water and acidic ionic water by the user. Is formed. Further, a water discharge pipe 3 from which the generated alkaline ionized water is discharged is provided from the upper part of the electrolyzed water generating apparatus 1. Further, an addition cylinder cap 53 that opens and closes the electrolyte addition unit 50 is disposed on the upper surface of the electrolyzed water generating apparatus 1 so as to be exposed.
[0018]
FIG. 1 shows a piping system diagram of the electrolyzed water generating apparatus 1.
[0019]
First, the structure of the electrolyzed water generating apparatus 1 will be described. As shown in FIG. 1, the electrolyzed water generating apparatus 1 includes a water purification cartridge 4, a flow rate sensor 60, an electrolyte addition unit 50, and an electrolytic tank 62.
[0020]
The water purification cartridge 4 purifies the introduced water, is provided with an adsorption purification tank 15 filled with a purification agent 6 such as activated carbon or ion exchange resin, and is disposed downstream of the adsorption purification tank 15, and is a hollow fiber membrane. And a filtration tank 16 in which a filtration membrane 5 such as a filter is installed.
[0021]
An inlet 18 of water to be supplied to the water purification cartridge 4 is formed at the upstream end (lower end in the drawing) of the adsorption purification tank 15 of the water purification cartridge 4, and the downstream end of the filtration tank 16 (see FIG. In the upper end portion, an outlet 19 for water led out from the water purification cartridge 4 is formed.
[0022]
The electrolyte addition unit 50 includes an inner cylinder 52 that holds an electrolyte inside a cylindrical outer cylinder 51. In the inner cylinder 52, calcium salts such as calcium chloride, calcium lactate, and calcium glycerophosphate, An electrolyte such as sodium chloride or potassium chloride is filled. An addition cylinder cap 53 is detachably attached to the upper opening of the outer cylinder 51. Here, the outer cylinder 51 and the addition cylinder cap 53 are fitted through an O-ring to form a watertight structure, and the fitting of the addition cylinder cap 53 is removed and the inner cylinder 52 is taken out to remove the electrolyte. It can be refilled.
[0023]
An inlet 54 of water supplied to the electrolyte addition unit 50 is formed on the lower end surface of the outer cylinder 51 of the electrolyte addition unit 50. Further, an upper outlet 93 and a lower outlet 92 are formed on the side surface of the outer cylinder 51 of the electrolyte adding portion 50 as outlets for water led out from the electrolyte adding portion 50. Here, the upper outlet 93 is formed at the upper part of the side surface of the outer cylinder 51, and the lower outlet 92 is formed at the lowermost end of the side surface of the outer cylinder 51. It is formed to be larger than the opening area. The ratio of the opening area of the upper outlet 93 and the lower outlet 92 is set as appropriate. For example, the opening area of the lower outlet 92 is set to 0.1 times the opening area of the upper outlet 93.
[0024]
The inside of the electrolytic cell 62 is partitioned into an anode chamber 64 and a cathode chamber 65 by an electrolytic diaphragm 63, and an anode 66 is disposed in the anode chamber 64 and a cathode 67 is disposed in the cathode chamber 65. Here, in the illustrated example, the anode chamber 64 is formed in the interior of the container, the cathode chamber 65 is formed so as to surround the anode chamber 64, and the cathode 67 is connected to the anode 66 through the electrolytic diaphragm 63. It is formed in a cylindrical shape so as to surround. Therefore, the cathode chamber 65 is formed in a space surrounded by the outer shell of the container of the electrolytic cell 62 and the electrolytic diaphragm 63, while the anode chamber 64 is formed in a space surrounded only by the electrolytic diaphragm 63. The cathode 67 and the anode 66 are connected to a power source for applying a voltage between the electrodes 66 and 67.
[0025]
A discharge port 70 is formed as a water discharge port in the outer shell of the container of the electrolytic cell 62, and the discharge port 70 is connected to the upper end surface of the container through the communication passage 23 formed by the electrolytic diaphragm 63. It is formed so as to communicate with the anode chamber 64. Further, an outlet 69 of water supplied from the cathode chamber 65 is formed in the outer shell of the container so as to communicate directly with the upper end surface of the container without going through the flow path with the cathode chamber 65. 69 is formed to also serve as the air intake 22.
[0026]
Furthermore, an inlet 68 is formed in the outer shell of the container of the electrolytic cell 62 as an inlet for water supplied to the electrolytic cell 62. The inflow port 68 is formed in the lower part of the side surface of the container of the electrolytic cell 62 and communicates with both the cathode chamber 65 and the anode chamber 64. Here, the inflow port 68 communicates with the anode chamber 64 via the communication path 24 constituted by the electrolytic diaphragm 63 on the upper side of the opening, and directly on the lower side of the opening without passing through the cathode chamber 65 and the flow path. Communicate.
[0027]
Next, the piping structure regarding the electrolyzed water generating apparatus 1 will be described.
[0028]
A water tap 7 such as a water tap and the water supply port 2 of the electrolyte supply device 1 are connected by a water supply hose 8.
[0029]
Inside the electrolyzed water generator 1, the water intake passage 9 led out from the water supply port 2 is connected to the lower part of the adsorption purification tank 15 of the water purification cartridge 4 at the inlet 18.
[0030]
A flow rate sensor 60 that measures the flow rate of water in the water supply channel 17 is disposed in the middle of the piping of the water supply channel 17 led out from the outlet 19 of the filtration tank 16 of the water purification cartridge 4. For example, the flow sensor 60 has a rotatable wing whose rotational force is biased in the direction opposite to the water flow by a spring force, and a spring force generated by the flow pressure of water flowing through the water supply channel 17. What was comprised with the angle sensor which measures the rotation angle at the time of rotating against it can be used. A downstream side of the water supply channel 17 is branched into a water supply main channel 14 and a drain channel 10.
[0031]
The downstream side of the drainage channel 10 is connected to a drainage valve 30 that drains the water accumulated in the electrolyte addition unit 50, and the bypass channel 120 connected to the acidic water discharge pipe 72 is downstream of the drainage valve 30. And branching into a discharge pipe 75.
[0032]
Further, the downstream side of the water supply main channel 14 is connected to the inlet 54 of the electrolyte addition unit 50.
[0033]
From the upper outlet 93 of the electrolyte addition unit 50, the main supply path 13 is led out downward, and from the lower outlet 92 of the electrolyte addition unit 50, the auxiliary supply path 12 is led out substantially horizontally toward the side. Has been. The relationship between the cross-sectional areas orthogonal to the flow direction of the main supply passage 13 and the sub supply passage 12 is similar to the relationship between the opening areas of the upper outlet 93 and the lower outlet 92 in the main supply passage 13. It is formed to be larger than 12. The main supply passage 13 and the sub supply passage 12 merge on the downstream side, and the downstream side of the added water supply passage 11 formed by joining is led downward and connected to the inlet 68 of the electrolytic cell 62. Yes.
[0034]
The water discharge pipe 3 is led out upward from the upper outlet 69 of the electrolytic cell 62. The water discharge pipe 3 is led out to the outside of the apparatus, and the tip on the downstream side is opened to the outside. An acidic water discharge pipe 72 is led out from the upper side to the side and further downward from the discharge port 70 of the electrolytic cell 62. Further, the acidic water discharge pipe 72 is led out to the outside of the apparatus, and its tip is outside. It is open toward.
[0035]
Next, the structure of the display operation part 21 of the electrolyzed water generating apparatus 1 of this invention is demonstrated.
[0036]
As shown in FIG. 2, the display operation unit 21 includes a display unit 40 for displaying the selected mode, an electrode cleaning lamp 46 for displaying the electrode cleaning, and the like so as to indicate the selected mode.
[0037]
In the embodiment shown in FIG. 2, a plurality of display units 40 are provided according to a plurality of modes, a display unit 40 a 1 for a level 1 generation mode of alkaline ionized water, a display for a level 2 generation mode of alkaline ionized water. Unit 40a2, display unit 40a3 for level 3 production mode of alkaline ionized water, display unit 40a4 for strong alkaline ionized water production mode, display unit 40a5 for weakly acidic ionized water production mode, display for strong acidic ionized water production mode There is a part 40a6, a display part 40a7 for the water purification mode, and each display part 40 (40a1, 40a2, 40a3, 40a4, 40a5, 40a6, 40a7) also serves as a switch as described above. When the unit 40 is pressed, the mode is selected.
[0038]
Next, the usage method of the electrolyzed water generating apparatus 1 of this invention and the control method of a circuit are demonstrated.
[0039]
First, the operation in the case of performing electrolysis in the alkaline ionized water level 1 generation mode is shown in FIG. 1, the piping system diagram, the control block diagram of FIG. 3, the time chart of FIG. 5, the graph of FIG. Based on In FIG. 1, the flow of water is indicated by solid arrows.
[0040]
First, the user selects a mode by pressing the level 1 display unit 40a1 of the alkaline ionized water on the display operation unit 21 on the upper surface of the apparatus. In this state, the water tap 7 is released and raw water such as tap water is supplied to the water supply port 2 of the electrolyzed water generating apparatus 1 through the water supply hose 8.
[0041]
At this time, the raw water sent to the water supply port 2 is sent from the inlet 18 to the water purification cartridge 4 through the intake channel 9, and residual chlorine, musty odor, trihalomethane, agricultural chemicals, and the like are removed by the purification agent 6 in the adsorption purification tank 15. Is done. Subsequently, it is filtered by passing through the filtration membrane 5 of the filtration tank 16, and fine turbidity, bacteria, and the like are removed. In this way, by filtering the raw water through the water purification cartridge 4, the raw water is subjected to water purification treatment to produce purified water.
[0042]
The generated purified water flows out from the outlet 19 to the water supply channel 17, but passes through the flow sensor 60 when flowing through the water supply channel 17.
[0043]
The purified water flowing through the water supply channel 17 is supplied from the inlet 54 to the electrolyte addition unit 50 through the main water supply channel 14.
[0044]
The purified water supplied to the electrolyte addition unit 50 is provided with a dissolved electrolyte. The water provided with the electrolyte flows into the added water supply channel 11 from the upper outlet 93 through the main supply channel 13 and is supplied from the inlet 68 to the cathode chamber 65 and the anode chamber 64 of the electrolytic cell 62. . At this time, after water is supplied to the position where the upper outlet 93 is formed, the water is mainly discharged from the upper outlet 93 and stays in the electrolyte adding part 50 to some extent. Water to which the electrolyte is sufficiently applied flows out from the electrolyte addition unit 50.
[0045]
At this time, the purified water that has passed through the water purification cartridge 4 is supplied to the electrolytic cell 62 after passing through the electrolyte addition unit 50, and the electrolyte concentration in the water supplied to the electrolytic cell 62 is sufficiently ensured. Thus, the electrolysis in the electrolytic cell 62 is efficiently performed.
[0046]
Then, alkaline ionized water is generated in the cathode chamber 65 and acidic ionized water is generated in the anode chamber 64 by electrolysis. Alkaline ion water generated in the cathode chamber 65 flows into the water discharge pipe 3 from the outlet 69 and is led out of the apparatus. On the other hand, the acidic ion water generated in the cathode chamber 64 is discharged from the acidic water discharge pipe 72 to the outside of the apparatus through the discharge port 70.
[0047]
In the above operation, when the direction of the voltage applied in the electrolytic cell 62 is reversed, the cathode chamber 65 functions as the anode chamber to generate acidic ion water, and the anode chamber 64 serves as the cathode chamber. It functions to produce alkaline ions. At this time, acidic water flows into the water discharge pipe 3 from the outlet 69 and is led out of the apparatus, and alkaline water flows into the water discharge pipe 3 through the outlet 69 and is discharged to the outside of the ionic water generator, and the alkaline water is discharged. It is discharged from the acidic water discharge pipe 72 through the outlet 70 to the outside of the ionic water generator.
[0048]
In the present invention, as shown in the control block diagram of FIG. 3, a resistor 81 for detecting a current flowing between a pair of electrodes is provided, and an amplifier for amplifying a voltage output generated in the resistor 81 Is characterized in that at least two or more devices having different amplification factors are provided, and the switching means 100 for selecting an amplifier according to the voltage output generated in the resistor 81 is provided in the control unit 49.
[0049]
That is, when a signal is sent from the flow rate sensor 60 and the control unit 49 detects the passage of purified water through the water supply flow path 17, the control unit 49 applies a voltage between the anode 67 and the cathode 66 (for example, electrolysis). The effect transistor) is turned on to start electrolysis, but it takes some time from the detection of water flow by the flow sensor 60 until the electrolytic cell 62 is filled with water due to the water channel configuration. . Therefore, the control unit 49 controls the switch 80 to be in a non-conductive state so as not to perform electrolysis until a constant flow rate has elapsed after the detection of water flow. Thereby, the current detection accuracy is improved without performing the current detection described later in a state where there is not enough water in the electrolytic cell 62.
[0050]
After a certain flow rate has elapsed since the detection of water flow, the switch 80 for applying a voltage between the anode 67 and the cathode 66 is turned on to start electrolysis. When the switch 80 is turned on for a predetermined time, the control unit 49 detects the voltage output generated in the current detection resistor 81, detects the signal amplified by the amplifier 82 having a high amplification factor, and performs current detection. If the conduction time of the switch 80 is less than a certain time, the voltage generated in the resistor 81 is not stable, and the time detected by the control unit 49 is limited, so that current detection cannot be performed with high accuracy. For this reason, the control unit 49 conducts the current detection when the switch 80 is turned on for a certain period of time and the voltage output generated in the resistor 81 is measurable. At times, current detection is not performed. In the case of this embodiment, this fixed time is set to 100 msec.
[0051]
If the water quality at this time is high electrical conductivity water of, for example, 30 mS / m or more, the current generated by electrolysis increases, so the voltage generated in the resistor 81 also increases. In this case, the signal amplified by the high amplification factor amplifier 82 exceeds the input limit value of the control unit 49, and normal current detection cannot be performed.
[0052]
For this reason, the control unit 49 does not employ the signal amplified by the high amplifier 83 by the switching means 100 for selecting an amplifier provided in the control unit 49 when a signal exceeding a certain threshold value is input. The signal is switched to a signal amplified by a low amplification factor amplifier 83 connected in parallel, and current is detected by this signal. In the present embodiment, the threshold value is set to 3V.
[0053]
As described above, the amplifiers 82 and 83 having two different amplification factors are provided, the amplifier 82 having a high amplification factor in the case of low electrical conductivity water, and the amplifier 83 having a low amplification factor in the case of high electrical conductivity water. Is switched by the switching means 100 provided in the control unit 49, so that current detection accuracy can be ensured in almost all regions from the low electrical conductivity region to the high electrical conductivity region (this is shown in FIG. It is clear from the graph showing the relationship between the generated voltage and electrical conductivity).
[0054]
When the current detection is completed by allowing the switch 20 to conduct for a certain time or more as described above, the control unit 49 then starts the constant average current control. Based on the obtained current value, the control unit 49 performs control so that the current flows intermittently by repeating conduction and non-conduction of the switch 80 in order to generate average currents set according to the selected mode. It has become. The faster the conduction / non-conduction cycle, the more stable the average current is. However, on the other hand, the loss generated in the switch 80 increases, and the switch 80 generates heat when this control is continued for a long time. Therefore, in this embodiment, the conduction / non-conduction period is set to 87 msec so as to suppress heat generation due to loss as much as possible. According to this configuration, it is possible to easily perform constant average current control without configuring a complicated circuit such as a switching power supply.
[0055]
In this way, the switch 20 is made to conduct more than a certain value, and the voltage output generated in the resistor 81 is detected, and when the switch 20 is non-conducting or the conduction time is less than a certain time, the voltage output generated in the resistor is measured The detection of the voltage output generated in the resistor 81 as an impossible state is not performed, and thus the detection of the voltage output generated in the resistor 81 is performed to ensure current detection accuracy. When the voltage output generated in the resistor 81 is not measurable (when the switch 20 is non-conducting or when the switch 20 is conducting for less than a certain time), the measurable state (the switch 20 is kept constant). On the basis of the voltage output generated in the resistor 81 obtained in the state of conducting for a period of time or more), the control unit 49 repeatedly conducts and does not conduct the switch 20 to the switch 20 for a predetermined time. It is capable of performing a constant average current control as described above by controlling.
[0056]
When the constant average current control is performed to some extent, the switch 80 is turned on for the predetermined time or more to detect the current again. In this way, the switch 80 is turned on for a certain period of time and current detection is performed, and the case of repeating conduction and non-conduction for less than a certain period of time to perform constant average current control is set as one cycle. In this case, the accuracy of the constant average current control is maintained, and for example, when the amount of electrolyte to be added to the electrolyte adding unit 50 is different and the electric conductivity of water is different during running water, The constant average current control can be performed according to the current. In this embodiment, the repetition cycle is set to 5 seconds.
[0057]
A time chart of the above control is shown in FIG.
[0058]
If the value detected by the signal amplified by the amplifier 82 or the amplifier 83 is outside the predetermined range where the constant average current control is possible, the constant current control is not performed and the switch 80 is turned off. Control is performed by the control unit 49 so as to switch to a mode in which the electrolysis is not performed (water purification mode). For example, when the electrical conductivity is extremely high (about 200 mS / m), such as well water mixed with seawater, the voltage output generated in the resistor 81 becomes equal to or greater than a predetermined range in which a constant average current can be controlled, and is constant in this state. When the average current control is performed, an inrush current of several tens of amperes flows when the switch 80 is in a conductive state, and heat generation becomes large, which may eventually lead to component destruction. Therefore, in order to prevent such a failure, the water purification mode is switched. In this embodiment, only the water purification mode is switched, but an error display may be performed as abnormality detection.
[0059]
On the other hand, when the electrical conductivity is extremely low (about 5 mS / m), such as water into which snow melted flows, the voltage output generated in the resistor 81 becomes less than a predetermined range in which constant average current control is possible. Even if the constant average current control is performed, the target current is not reached, and the current difference between the modes cannot be obtained. Therefore, since it cannot be used normally under such an environment, it is controlled by the control unit 49 so as to switch to the water purification mode. In this embodiment, only the water purification mode is switched, but an error display may also be performed as abnormality detection.
[0060]
As another embodiment, a display unit for urging the adjustment of the flow rate is provided, and when the voltage output generated in the resistor 81 is less than a predetermined range as described above, the necessity for the adjustment of the flow rate is known by the display unit. There is a method of controlling by the control unit 49 so as to fix. By reducing the flow rate, the efficiency of electrolysis is increased so that a predetermined pH value is reached even when no current flows.
[0061]
As another embodiment, it has a display part that informs that the electrolyte contained in the addition part 52 to which the electrolyte is added is consumed or not added, and the voltage output generated in the resistor 81 as described above is less than a predetermined range. In this case, there is a method of controlling by the control unit 49 so as to inform the display unit to prompt the addition of the electrolyte. By adding the electrolyte, the electrical conductivity is increased, the voltage output generated in the resistor 81 is within a predetermined range, and constant average current control can be normally performed.
[0062]
The above-described display unit 40 may also be used as the display unit that prompts the adjustment of the flow rate or the display unit that informs that the electrolyte contained in the addition unit 52 to which the electrolyte is added is consumed or not added. The display unit 40 may be provided separately.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, in the first aspect of the present invention, an amplification factor is provided as an amplifier having a resistor for detecting a current flowing between a pair of electrodes and amplifying a voltage output generated in the resistor. At least two or more different ones are provided, and switching means for selecting an amplifier according to the voltage output generated in the resistor is provided. Therefore, in the case of a low electrical conductivity region, an amplifier having a high amplification factor is selected and In the case of an electric conductivity region, an amplifier with a low amplification factor can be selected to ensure the accuracy of current detection flowing between a pair of electrodes, and it can be applied to almost all regions from a low electric conductivity region to a high electric conductivity region. Thus, current detection accuracy can be ensured.
[0064]
In addition, in the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, a switch for applying a voltage between the pair of electrodes is provided, and the switch is made conductive for a certain time or more. The voltage output generated in the resistor is detected by setting the voltage output generated in the resistor to be measurable, and the resistor is connected to the resistor when the switch is non-conductive or has a conductive time less than a certain time. A control unit is provided to control the voltage output generated in the resistor so that the voltage output generated in the resistor is not detected as the voltage output generated cannot be measured. It can be performed and current detection accuracy can be secured.
[0065]
Further, in the invention according to claim 3, in addition to the effect of the invention according to claim 2, the voltage output generated in the resistance is obtained when the voltage is in a measurable state. A constant average current control is performed with a simple configuration by providing a control unit that performs constant average current control by repeatedly controlling conduction and non-conduction for less than a certain time by the switch based on the voltage output generated in the resistor. It is something that can be done.
[0066]
Further, in the invention according to claim 4, in addition to the effect of the invention according to claim 3, the control by the control unit is performed when the switch is turned on for a certain period of time and when the switch is turned off or for a certain time. Since the above control is repeated during running water, the current detection is repeated during running water to maintain the accuracy of constant average current control and, for example, the electrolyte to be added Even when the amount of elution is different and the electrical conductivity of water is different during running water, constant average current control can be performed according to the current at that time.
[0067]
In addition, in the invention of claim 5, in addition to the effect of the invention of claim 3 or claim 4 above, since the switch is in a non-conductive state before starting control by the control unit, A voltage can be applied after water is charged in the electrolytic cell, and the accuracy of current detection can be further ensured.
[0068]
According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, the voltage output generated in the current detection resistor can be controlled at a constant average current. If the switch is out of the specified range, a control unit is provided to control the switch so that it is in a non-conductive state. Is quite low, and it can be known that it is difficult to electrolyze.
[0069]
In addition, in the invention described in claim 7, in addition to the effect of the invention described in claim 6, a display unit that prompts adjustment of the flow rate is provided, and when the voltage output generated in the resistance is less than a predetermined range, Since the display unit informs the necessity of adjusting the flow rate, the electrical conductivity is considerably low, and the predetermined pH value is reached by adjusting the flow rate in the case of water quality where the predetermined pH value cannot be obtained even by electrolysis. It is something that can be done.
[0070]
Further, in the invention described in claim 8, in addition to the effect of the invention described in claim 6 or claim 7, an addition part for adding an electrolyte, and a display for informing the consumption or non-addition of the electrolyte When the voltage output generated in the resistor is less than a predetermined range, a control unit is provided for controlling the display unit to display to promote the addition of the electrolysis promoter. Even water quality that has a considerably low rate and is difficult to be electrolyzed can be made usable by adding an electrolysis promoter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a piping system diagram of an electrolyzed water generating apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of the same display unit.
FIG. 3 is a schematic control block diagram of the above.
FIG. 4 is an overall perspective view of the same.
FIG. 5 is a time chart as above;
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the voltage generated in the resistor and the electrical conductivity.
FIG. 7 is a flowchart of the above.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrolyzed water production | generation apparatus 20 Switch 49 Control part 60 Flow sensor 62 Electrolysis tank 66 Anode 67 Cathode 81 Resistance 82 Amplifier 83 Amplifier 100 Switching means

Claims

電解槽に水を流入させ、電解槽内に配置された一対の陽極及び陰極の電極間に電圧を印加して水を電気分解することにより電解水を生成する電解水生成装置において、一対の電極間に流す電流検出用の抵抗を有し、前記抵抗に発生する電圧出力を増幅するための増幅器として、増幅率の異なるものを少なくとも２つ以上設け、前記抵抗に発生する電圧出力に応じて増幅器を選択する切り換え手段を設けて成ることを特徴とする電解水生成装置。In an electrolyzed water generating apparatus for generating electrolyzed water by flowing water into an electrolyzer and applying a voltage between a pair of anode and cathode electrodes arranged in the electrolyzer to electrolyze water, the pair of electrodes At least two amplifiers having different amplification factors are provided as amplifiers for amplifying the voltage output generated in the resistor, the resistors having a current detection resistor flowing between them, and the amplifiers according to the voltage output generated in the resistors An electrolyzed water generating device, characterized in that it is provided with a switching means for selecting the above.

一対の電極間に電圧を印加するためのスイッチを設け、当該スイッチを一定時間以上導通させて、前記抵抗に発生する電圧出力が測定可能な状態とすることにより前記抵抗に発生する電圧出力の検出を行い、当該スイッチが非導通の時又は一定時間未満の導通時間の場合には前記抵抗に発生する電圧出力が測定不可能な状態として、前記抵抗に発生する電圧出力の検出を行わないように制御するための制御部を設けて成ることを特徴とする請求項１記載の電解水生成装置。Detecting the voltage output generated in the resistor by providing a switch for applying a voltage between the pair of electrodes, and conducting the switch for a certain period of time or more so that the voltage output generated in the resistor can be measured. When the switch is non-conducting or has a conduction time of less than a certain time, the voltage output generated at the resistor cannot be measured and the voltage output generated at the resistor is not detected. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1, further comprising a control unit for controlling.

抵抗に発生する電圧出力が測定不可能な状態の時には、測定可能な状態の時に得られた前記抵抗に発生する電圧出力をもとに前記スイッチにより一定時間未満の導通、非導通を繰り返し制御することで一定平均電流制御を行う制御部を設けて成ることを特徴とする請求項２記載の電解水生成装置。When the voltage output generated in the resistor is not measurable, the switch repeatedly controls conduction and non-conduction for less than a certain time based on the voltage output generated in the resistance obtained in the measurable state. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 2, further comprising a control unit that performs constant average current control.

制御部による制御は、スイッチを一定時間以上導通させた場合と、スイッチが非導通又は一定時間未満の導通時間の場合とを合わせて１周期とし、通水中は上記制御を繰り返し行うことを特徴とする請求項３記載の電解水生成装置。The control by the control unit is characterized in that when the switch is turned on for a certain period of time and when the switch is non-conducting or when the switch is turned on for less than a certain time, one cycle is combined, and the above control is repeated during water flow. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 3.

制御部による制御開始前にスイッチが非導通の状態を一定流量以上設けることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の電解水生成装置。5. The electrolyzed water generating device according to claim 3, wherein the switch is in a non-conducting state at a predetermined flow rate or more before the control by the control unit is started.

電流検出用の抵抗に発生する電圧出力が一定平均電流制御可能な所定範囲外の場合、スイッチを非導通状態とするように制御するための制御部を設けて成ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電解水生成装置。2. A control unit for controlling the switch to be in a non-conductive state when a voltage output generated in the current detection resistor is outside a predetermined range in which a constant average current control is possible. The electrolyzed water production | generation apparatus in any one of thru | or 5.

流量の調整を促す表示部を設け、抵抗に発生する電圧出力が所定範囲未満の場合は、当該表示部により流量の調整の必要性を知らしめるように制御するための制御部を設けて成ることを特徴とする請求項６記載の電解水生成装置。Provide a display unit that prompts adjustment of the flow rate, and if the voltage output generated in the resistance is less than the predetermined range, provide a control unit for controlling the display unit to notify the necessity of flow rate adjustment. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 6.

電解質を添加する添加部、並びに電解質の消費又は未添加を知らしめるための表示部を設け、前記抵抗に発生する電圧出力が所定範囲未満の場合は、前記表示部において電解促進剤の添加を促する表示を行うように制御するための制御部を設けて成ることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の電解水生成装置。An addition part for adding an electrolyte and a display part for notifying the consumption or non-addition of the electrolyte are provided. When the voltage output generated in the resistance is less than a predetermined range, the display part prompts the addition of an electrolysis promoter. 8. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 6, further comprising a control unit for controlling to perform display.