JP2000042549A - 電解水生成器 - Google Patents

電解水生成器

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JP2000042549A
JP2000042549A JP10230219A JP23021998A JP2000042549A JP 2000042549 A JP2000042549 A JP 2000042549A JP 10230219 A JP10230219 A JP 10230219A JP 23021998 A JP23021998 A JP 23021998A JP 2000042549 A JP2000042549 A JP 2000042549A
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Japan
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chlorine
electrode
electrolysis
time
electrolytic cell
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JP10230219A
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Yasuhiro Kumamoto
保弘 熊本
Hiroyuki Seki
裕之 関
Shigeru Kubozono
茂 久保園
Hiroshi Takamatsu
博 高松
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩素生成電極の触媒層を最後まで電解水生成
に有効活用し、電極寿命の長寿命化、延いては、電極交
換無しで長期間使用することができる電解水生成器を提
供する。 【解決手段】 電解槽内に流入する水を塩素発生電極に
より電気分解する電解水生成器において、前記塩素発生
電極への積算電解時間に基づいて電解電流を増加する制
御部を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解槽内に流入す
る水を塩素発生電極により電気分解する電解水生成器の
電極への通電制御に関するもので、詳しくは、塩素生成
電解能力の寿命向上に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、電解槽の電極としてイリジウ
ムや白金の合金層を触媒とする塩素発生電極が用いられ
ているが、この塩素発生電極は電解生成の積算時間が経
過するにつれて、電極表面の触媒層が脱離消耗され、触
媒厚が減少し、ある一定の触媒脱離量を越えると(一定
の触媒膜厚値を割ると)、塩素生成効率が徐徐に減少す
る。これは、電極の触媒層の厚みがある一定値以下にな
ると、塩素生成に寄与するイリジウムの、触媒層におけ
る密度が減少するからと想定される。
【0003】そして、従来の電解水生成器においては、
必要塩素生成効率より低下すると見込まれる積算時間の
通電が行われると、その時点を電解寿命と判断し、その
旨を報知して新規電極への交換を促していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように積算時間が経過した時点で電極を交換する場合、
電極の触媒層が最後まで有効に使われず、高価な触媒層
部分を残したまま、新規電極に交換を促すものであっ
た。
【0005】また、電解寿命時、電解生成水を緊急に使
用したい場合でも、新規電極へ交換するまで、所定性状
の電解水を得ることが出来ない状況になっていた。
【0006】本発明は、上記不具合点を解決しするもの
で、電極の触媒層を最後まで電解生成に有効活用し、電
極寿命の長寿命化、延いては、電極交換無しで長期間使
用することができる電解水生成器を得ることを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用・効果】上記課
題を解決するために本発明の第一の実施形態に係る発明
においていは、電解槽内に流入する水を塩素発生電極に
より電気分解する電解水生成器において、前記塩素発生
電極への積算電解時間に基づいて電解電流を増加する制
御部を有することを特徴とする。
【0008】本発明では、積算電解時間がある一定値を
すぎると、電解通電電流を増加して(すなわち、電極面
の電流密度を増加して)、電極触媒の脱離消耗による塩
素電解生成効率低下を補うことができ、長期間に渡り必
要な塩素生成能力を維持することができる。
【0009】なお、前記制御部は、積算電解時間の経過
時間に基づいて、電解電流を増加するようにすれば、積
算電解時間がある一定値をすぎると、塩素電解生成効率
は、時間に対してほぼ直線的に低下していくが、電解通
電電流の増加もそれにともなって、ある関係で増加させ
れば、長期間に渡り一定の電解生成能力を維持できる。
【0010】また、本発明の別の実施形態に係る発明に
おいては、電解槽内に流入する水を塩素発生電極により
電気分解する電解水生成器において、前記塩素発生電極
間の電気抵抗値の増加に基づいて電解電流を増加する制
御部を有することを特徴とする。
【0011】このように、積算電解時間がある一定値を
過ぎ、電極の寿命に近くになり、電極触媒の脱離消耗に
より塩素電解生成効率が低下しはじめると、電極間電気
抵抗値が増加し始めるので、ある値以上の抵抗値増を検
出したら、電解通電電流を増加することにより、電極触
媒の脱離消耗を正確に検出でき、且つ、その電極触媒の
塩素電解生成効率低下を補って必要な塩素生成能力を維
持することができる。
【0012】なお、前記制御部は、前記塩素発生電極間
の電気抵抗値の増加に基づいて、電解電流を増加するよ
うにすれば、塩素発生電極間の電気抵抗値がある一定値
をすぎると、塩素電解生成効率は、時間に対してほぼ直
線的に低下していくが、電解通電電流の増加もそれにと
もなってある関係で増加させれば、長期間に渡り一定の
電解生成能力を維持できる。
【0013】更に、本発明の別の実施形態に係る発明に
おいては、電解槽内に流入する水を塩素発生電極により
電気分解する電解水生成器において、前記塩素発生電極
の塩素発生効率の低下に基づいて電解電流を増加する制
御部を有することを特徴とする。
【0014】このように、電極寿命に近づき塩素発生電
極の塩素発生効率が低下しても、電解通電電流を増加す
ることにより、電極触媒の脱離消耗による電極触媒の塩
素電解生成効率低下を補って必要な塩素生成能力を維持
することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を示す。また、図
1は電解水生成器の概要を示す図であり、図2はその生
成器本体内部の機能ブロック図である。電解水生成器
は、生成器本体1と、その生成器本体1で電解される被
電解水に電解質として食塩水を添加した食塩水タンク2
とから構成される。この食塩水タンク2は、電解後の水
に要求される生成塩素濃度が濃い場合(例えば、数10
PPM)に、濃食塩水(濃塩素イオン濃度水)を生成器
本体1へ供給する為に必要になるもので、電解後の水に
要求される生成塩素濃度がうすい場合(例えば、数PP
M)には、上水に含有の塩素イオン濃度で充分であるの
で不要となる。
【0016】電解水を生成時は、原水供給口3に設けら
れた電磁弁4が開弁すると、給水源からの上水が生成器
本体1内へ供給され、その後調圧弁5により、給水源の
給水圧に係らず所定流量に調整されて流量センサ6を経
て混合部7へ至る。この混合部7では、食塩水タンク2
から給水ポンプ8によって吸引された食塩水がチャッキ
弁9を介して流入し、上水と食塩水が混合されて所定の
塩素イオンを含む被電解水となる。
【0017】この被電解水は電解槽10によって電気分
解され、吐水口11から、洗面器等(図示せず)に設け
られた水栓金具12へ供給される。なお、水栓金具12
には、吐水スイッチ13aや使用者の手を検出する感知
センサ13bが設けられており、この吐水スイッチ13
aや感知センサ13bからの信号に基づいて電磁弁4は
開弁して生成器本体1へ上水が供給開始されると共に、
その供給開始が流量センサ6によって検出されると、給
水ポンプ8は駆動開始して食塩水が混合部7へ供給され
るものである。
【0018】次に、電解槽10への通電回路について図
3に基づいて説明する。電解槽10には2枚の塩素発生
電極14が収納されており、この電解槽10に塩素イオ
ン含有水を通水し、電解槽電源15よりスイッチング素
子16をオンして電解通電し、塩素発生電極14間で塩
素含有水を生成する。
【0019】この塩素発生電極14への通電は制御部1
7によって制御されるものであり、また、制御部17は
塩素発生電極14への通電時間が所定時間経過すると通
電極性を切り換えて塩素発生電極14の逆電洗浄を行う
ための電解極性切換手段18の駆動も制御する。なお、
電解槽10への通電回路には電解電流検出手段19、電
解電圧検出手段20が設けられており、これらの電流検
出値と電圧検出値に基づいて、制御部17は塩素発生電
極14間の電極間抵抗値を演算することができる。
【0020】次に、塩素発生電極14について説明す
る。塩素発生電極14は図4に示すように、チタン材の
基板21に対し、イリジウムや白金などの金属を混ぜ合
わせたものを焼き付けまたはメッキして触媒層22を生
成している。なお、触媒層22は、例えば、0.3〜
1.0umの層厚に設定される。
【0021】上記において、電解水生成を連続的に、ま
たは断続的に続けて、積算電解時間が増加していくと、
塩素発生電極14の触媒層22がに脱離し、図5に示す
ように徐徐に触媒層22の厚みが減少していく。
【0022】触媒脱離がさらに進み、触媒層22の厚み
が、ある一定厚み以下に薄くなると、すなわち、電解積
算時間がある一定時間(時間A)以上になると、塩素生
成に寄与する触媒中のイリジウムの密度が小さくなり、
塩素発生電極14の塩素生成効率が低下し、図6に示す
ように塩素生成濃度が低下する。
【0023】一方、図7に示すように、塩素生成濃度は
塩素発生電極14への電解電流に比例することが知られ
ている。そこで、本発明では、電極塩素生成効率低下す
ると電解槽電源15の制御により、それを補うだけの電
解通電電流を増加し、必要な塩素生成濃度を維持する。
【0024】電解通電電流を増加するための、第一の実
施形態について図8、図9に基づいて説明する。制御部
5により塩素発生電極14への積算電解時間がカウント
されており、図8は電解水生成器のメインフロー(図示
せず)に対して所定時間毎に割り込み処理されるフロー
である。図8のフローが起動すると、S101にて制御
部5にてカウントされている積算電解時間Tが図6に示
す塩素生成効率が低下すると予測される積算電解時間A
を越えたか否かが判断される。
【0025】そして、T≧Aであると判断されると、S
102に移り、制御部17により電解槽電源15を制御
して、塩素発生電極14へ通電される電解電流を初期の
通電電流Iに対してΔIだけ増加させる。なお、このΔ
Iの値としては、塩素生成効率が低下すると予測される
積算電解時間Aからの経過時間に比例して増加させるこ
とにより、図6に示すように、積算電解時間のある一定
後は電解時間に対してほぼ直線的に低下する電極塩素生
成効率低下を補って、一定の塩素生成濃度が得られる。
【0026】なお、図9に示すように、S101にて積
算電解時間Tが積算電解時間Aを越えたと判断される
と、予め定められたΔiだけ電解電流を増加させ(S1
03)、その後、Δt経過毎に電解電流をΔiづつ増加
させる(S104,S105)ようしてもよいものであ
る。
【0027】また、前述したように本電解水生成器は、
ある規定の積算電解時間毎に電極逆電洗浄を実施するた
め、積算電解時間値により電解電流を増加するのでな
く、ある規定の電極逆電回数後に、電解電流を増加する
ようにしても良い。
【0028】次に、第二の実施形態について説明する。
図10に示すように、塩素発生電極14への通電に伴う
電極触媒脱離による塩素生成効率の低下にともなって、
塩素発生電極14間の電気抵抗値が増加するので、この
第二の実施形態においては、電極間抵抗値を図3に示す
電極間電圧値検出手段20、及び電極通電電流検出手段
19の測定値より算出し、初期値よりある一定値以上電
気抵抗値が増加したら、電解電流を増加するものであ
る。
【0029】具体的には、図11に示すように、電解動
作時には、その電極間抵抗Rを算出し、その電極間抵抗
と、装置使用開始時に測定し記憶されている電極間初期
抵抗値R1との差(ΔR)を演算し、その差が所定の値
(Δr)よりも大きければ(S201)、塩素発生電極
14へ通電される電解電流を初期の通電電流Iに対して
ΔIだけ増加させる(S202)。なお、このΔIの値
としては、図10に示すように塩素生成効率が低下する
ことに伴う電極間抵抗上昇に比例して増加させることに
より、ほぼ直線的に低下する電極塩素生成効率低下を補
って、一定の塩素生成濃度が得られる。
【0030】なお、図12に示すように、S201にて
積算電解時間Tが積算電解時間Aを越えたと判断される
と、予め定められたΔiだけ電解電流を増加させ(S2
03)、その後、電極間抵抗がΔr増加毎に電解電流を
Δiづつ増加させる(S204,S205)ようしても
よいものである。
【0031】なお、電解電流を増加させる時期の判断方
法としては、上記した積算電解時間や電極間抵抗値に代
えて、電極塩素生成効率の低下をその塩素センサーの測
定値により判断しても良い。
【0032】また、塩素発生電極14への電解電流をあ
る関係をもって増加させるものについて説明してきた
が、塩素生成効率の低下が検出されると電解電流を所定
の値に1回だけ切り換えるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電解水生成器の概略構成図。
【図2】 本発明の生成器本体の生成器本体内部の機能
ブロック図。
【図3】 本発明の電解槽への通電回路の概略図。
【図4】 本発明の塩素発生電極の概略図。
【図5】 積算通電時間―電極触媒厚特性図。
【図6】 積算電解時間―塩素生成効率特性図。
【図7】 電解通電電流―塩素生成濃度特性図。
【図8】 第一の実施形態に係るフローチャート。
【図9】 第一の実施形態を一部変形したフローチャー
ト。
【図10】 積算電解時間―電極間抵抗値特性図。
【図11】 第二の実施形態に係るフローチャート。
【図12】 第二の実施形態を一部変形したフローチャ
ート。
【符号の説明】
1…生成器本体 2…食塩水タンク 10…電解槽 14…塩素発生電極 15…電解槽電源 17…制御部 19…電解電流検出手段 20…電解電圧検出手段 21…電極基材 22…電極触媒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高松 博 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 Fターム(参考) 4D061 AA03 AB07 AB08 AB10 BA02 BB01 BB04 BB30 BB31 BB37 BB39 BD13

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電解槽内に流入する水を塩素発生電極に
    より電気分解する電解水生成器において、前記塩素発生
    電極への積算電解時間に基づいて電解電流を増加する制
    御部を有する電解水生成器。
  2. 【請求項2】 前記制御部は、積算電解時間の経過時間
    に基づいて、電解電流を増加することを特徴とする請求
    項1に記載の電解水生成器。
  3. 【請求項3】 電解槽内に流入する水を塩素発生電極に
    より電気分解する電解水生成器において、前記塩素発生
    電極間の電気抵抗値の増加に基づいて電解電流を増加す
    る制御部を有する電解水生成器。
  4. 【請求項4】 前記制御部は、前記塩素発生電極間の電
    気抵抗値の増加に基づいて、電解電流を徐徐に増加する
    ことを特徴とする請求項3に記載の電解水生成器。
  5. 【請求項5】 電解槽内に流入する水を塩素発生電極に
    より電気分解する電解水生成器において、前記塩素発生
    電極の塩素発生効率の低下に基づいて電解電流を増加す
    る制御部を有する電解水生成器。
JP10230219A 1998-07-31 1998-07-31 電解水生成器 Pending JP2000042549A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101185954B1 (ko) 2005-06-30 2012-09-28 삼성전자주식회사 세탁기
CN114853231A (zh) * 2022-07-04 2022-08-05 江苏海峡环保科技发展有限公司 适用于智慧环保废水多元感知数据的处理方法及系统
JP2022165738A (ja) * 2021-04-20 2022-11-01 株式会社日本トリム 電解水生成装置及び電解制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101185954B1 (ko) 2005-06-30 2012-09-28 삼성전자주식회사 세탁기
JP2022165738A (ja) * 2021-04-20 2022-11-01 株式会社日本トリム 電解水生成装置及び電解制御方法
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