JP3411094B2 - 塩水供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気分解を行っ
て電解水を生成するための塩水電解装置や生鮮食品を保
存する冷塩水処理装置などの塩水利用部で用いられる所
定の濃度の塩水（例えばＮａＣｌやＫＣｌの水溶液）
を、この塩水利用部に供給するための塩水供給装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】従来より電解槽に対向して設けられた両
電極間で食塩水を電気分解することによって電解水を生
成させる塩水電解装置などの塩水利用部に、所定の濃度
に調製された希塩水を供給する塩水供給装置が知られて
いる。図７にはこのタイプの塩水供給装置の一例とし
て、食塩等の水溶性塩Ｓを溶解して調製された濃塩水を
貯溜する濃塩水タンク７０、及びこの濃塩水タンク７０
から排出管７１を経て供給される濃塩水を適宜希釈しな
がら調製された希塩水を貯溜する希塩水タンク７２を備
え、この希塩水タンク７２内の希塩水をポンプ８０，８
１によって直流電圧が印加されている電解槽９０に送出
し、そしてこの電解槽９０で電気分解を行い継続的に陽
極９１と陰極９２において酸性水とアルカリ性水とを生
成するように構成された塩水供給装置が示されている。 【０００３】このように構成された従来の塩水供給装置
においては、塩水利用部にて塩水が継続して用いられる
と、希塩水タンク７２内の希塩水の水位が低下する。そ
こで希塩水タンク７２内の希塩水の水位及び濃度を検出
する液面センサ７３及び濃度センサ７４からの信号に基
づき、制御回路（図示しない。）が希塩水タンク７２内
の希塩水の水位及び濃度が所定値以上に保たれるように
給水バルブ７５及びピンチバルブ７６を協働して操作す
るように構成されている。このように希塩水タンク７２
内の希塩水の濃度を適正に保つべく濃塩水タンク７０内
の濃塩水が希塩水タンク７２内に供給されると、濃塩水
タンク７０内の水位が低下する。そして濃塩水タンク７
０内の液面センサ７７によって濃塩水の水位の低下が検
知されると、制御回路が給水バルブ７８を開いて濃塩水
タンク７０の水位が所定水位に達するまで水を補充させ
る。 【０００４】ところで、このように濃塩水タンク７０内
の濃塩水の水位を所定値以上に保つべく濃塩水タンク７
０内に水が供給された場合、濃塩水タンク７０内に充分
な量の塩が含まれていないと、濃塩水タンク７０内の濃
塩水の濃度は所定値以下に低下してしまう。そして濃塩
水タンク７０内の濃塩水の濃度が充分でないと、ピンチ
バルブ７６を開いて希塩水タンク７２内に濃塩水タンク
７０内の塩水を供給しても希塩水タンク７２内の希塩水
濃度が所定濃度以上になかなか戻らず、濃度の維持が困
難になる場合がある。 【０００５】そこでこのような事態に陥らないようにす
るために従来では、濃塩水タンク７０内の濃塩水の濃度
を濃度センサ７９によって測定することによって塩切れ
を検知し、必要に応じて警告を発するという手法をとら
ざるを得なかった。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
濃度センサ７９を濃塩水タンク７０に設けたことによっ
て塩水供給装置の構成部材が増え、それとともに構造が
複雑になるという問題点が生じていた。 【０００７】 【発明の目的】そこで本発明は、このような濃塩水タン
ク７０内の濃塩水の濃度を検出する濃度センサ７９を設
けることなく、濃塩水タンク７０内の塩切れを検出して
警告することのできる塩水供給装置を提供することを目
的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、塩水利用部に供給される希塩水を貯溜する
希塩水タンクと、濃塩水を貯溜する濃塩水タンクと、前
記希塩水タンク内の希塩水の水位を検出する希塩水用水
位検出手段と、前記希塩水タンク内に外部給水源からの
水を供給する給水手段と、前記希塩水用水位検出手段か
らの信号に基づき前記給水手段を制御して希塩水の水位
を所定範囲内に維持する給水制御手段と、前記希塩水タ
ンク内の希塩水の濃度を検出する濃度検出手段と、前記
濃塩水タンクから前記希塩水タンク内への濃塩水の供給
を断続する開閉手段と、前記濃度検出手段により検出さ
れた濃度が所定の濃度以下であるとき前記開閉手段を開
く開閉制御手段とを備えた塩水供給装置において、この
塩水供給装置がさらに、前記濃塩水タンクの塩切れを警
告する塩切れ警告手段と、前記開閉手段が開いている時
間が所定時間持続したとき前記塩切れ警告手段を作動し
て警告を発生させる作動制御手段とを備えたことを特徴
とする。 【０００９】 【発明の作用・効果】このように構成された本発明の塩
水供給装置においては、希塩水タンク内の希塩水の水位
の低下が希塩水用水位検出手段によって検出されると、
給水制御手段が給水手段を制御して希塩水タンク内に水
を供給させる。これにより希塩水タンク内の濃度が低下
する。この濃度の低下が濃度検出手段によって検出さ
れ、希塩水の濃度が所定の濃度以下であることを表す信
号が開閉制御手段に入力されると、開閉制御手段は開閉
手段を開いて濃塩水タンク内の濃塩水を希塩水タンク内
へと導き、希塩水タンク内の希塩水の濃度を上昇させ
る。ところが、濃塩水タンク内の濃塩水を調製する塩が
不足していて濃塩水の濃度が充分でない場合には、開閉
手段を開いていても希塩水タンク内の希塩水濃度を効率
よく上昇させることができない。そこで本発明において
は、作動制御手段によって開閉手段が開いている時間が
所定時間持続したとき塩切れ警告手段を作動制御するよ
うに構成したので、濃塩水タンクに濃度センサを設ける
必要がなく、したがって塩水供給装置の構成部品を増や
すことなく適切に濃塩水タンク内の塩切れを検出して警
告を発することができる。 【００１０】 【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
図１には本実施例にかかる塩水供給装置の概略図が示さ
れている。この塩水供給装置には、上方に配設され飽和
食塩水（約２６％の塩濃度を有する。）を調製しかつ貯
溜する濃塩水タンク１０と、この濃塩水タンク１０の下
方に配設され濃塩水タンク１０から排出管４１を経てピ
ンチバルブ（４２：本発明の開閉手段に相当する。）の
操作によって供給される飽和食塩水を適宜希釈しながら
調製された希塩水（約０．０７％の塩濃度を有する。）
を貯溜する希塩水タンク２０とが設けられている。そし
てこの希塩水タンク２０に貯溜されている処理水が、ポ
ンプ４３，４４によって、処理水供給管４５，４６を経
て塩水電解装置（本発明の塩水利用部に相当する。）の
電解槽３０の各電極室３２，３３へと導入されるように
構成されている。 【００１１】濃塩水タンク１０はタンク内が仕切り壁１
１によって二室に区画されていて、食塩Ｓが投入される
第１室１２と、仕切り壁１１を越えて第１室１２で生成
した飽和状態の食塩水が流入する第２室１３とからなっ
ている。そして第２室１３には、この第２室１３内に貯
溜される飽和食塩水の水位が下限水位以下になったこと
及び上限水位以上になったことを検知するフロート式の
液面センサ１４が設けられている。一方希塩水タンク２
０には、この希塩水タンク２０内に貯溜される希塩水の
水位が下限水位以下になったこと及び上限水位以上にな
ったことを検知するフロート式の液面センサ（２１：本
発明の希塩水用水位検出手段に相当する。）と、希塩水
の濃度を検出する濃度センサ（２２：本発明の濃度検出
手段に相当する。）が設けられている。さらにこれらの
両塩水タンク１０，２０の上方には、外部給水源から水
を補給する給水バルブ（１５，２３：なお、外部給水源
及び給水バルブが本発明の給水手段に相当する。）が配
設されており、貯溜されている塩水の水位が所定水位よ
りも下がった場合に水を供給できるように構成されてい
る。また、これらの両塩水タンク１０，２０には、オー
バーフロー管４７が連通して設けられており、それぞれ
の塩水タンク１０，２０内の塩水が所定量を越えた場合
にこのオーバーフロー管４７より排出できるようになっ
ている。 【００１２】塩水電解装置は従来より周知の電解槽３０
を備えている。この電解槽３０は内部が隔膜３１によっ
て陽極室３２及び陰極室３３に区画されていて、それぞ
れの電極室３２，３３に一対の電極３４，３５が対向配
設され、この両電極３４，３５に直流電源５１が電圧供
給回路５２を介して接続されている。 【００１３】さらにこの塩水供給装置には、濃度センサ
２２からの検出信号に基づき希塩水の濃度が設定濃度以
下であると判定された時間が所定時間持続した場合に点
灯する塩切れ警告ランプ（Ｒｐ：本発明の塩切れ警告手
段に相当する。）が取り付けられている。 【００１４】そして、二個の液面センサ１４，２１、濃
度センサ２２は制御回路６０に接続されている。この制
御回路６０は例えばマイクロコンピュータにより構成さ
れ、図２に示したフローチャートに対応するプログラム
を繰り返し実行するとともに、図６のフローチャートに
対応したインタラプトプログラムを内蔵のタイマ回路に
より規定される所定の短時間毎に実行して、二個の給水
バルブ１５，２３、ピンチバルブ４２、二個のポンプ４
３，４４、電圧供給回路５２、そして塩切れ警告ランプ
Ｒｐの作動を制御する。 【００１５】次に、上記のように構成した実施例の動作
を図２〜６フローチャートに沿って説明する。この塩水
供給装置にはあらかじめ、濃塩水タンク１０に所定量の
濃塩水が、希塩水タンク２０に所定量の希塩水が貯溜さ
れている。電源スイッチ（図示しない。）の投入により
この塩水供給装置の作動をスタート（ステップ１００）
させると、制御回路６０はプログラムの実行を開始し、
ステップ１０２においてピンチバルブ４２を閉じるとと
もに両給水バルブ１５，２３を閉じ、さらに塩切れ警告
ランプＲｐをオフさせる。また同ステップ１０２にて制
御回路６０は電圧供給回路５２を切り換えて電解槽３０
の両電極３４，３５に直流電源５１からの電圧を印加さ
せ、それと同時にポンプ４３，４４を作動させて電解槽
３０に希塩水タンク２０から処理水を供給させる。これ
により電解槽３０では処理水の電気分解が継続して行わ
れ、陽極室３２にて酸性水が、陰極室３３にてアルカリ
性水が生成される。なお、同ステップ１０２にてピンチ
バルブ４２の開閉状態を表すフラグＦＬＧをその閉状態
を表す”０”に初期設定する。 【００１６】ステップ１０２における希塩水（処理水）
の供給処理後、通常、ステップ１０４の濃塩水タンク給
水ルーチン、ステップ１０６の希塩水タンク給水ルーチ
ン、及びステップ１０８の希塩水調整ルーチンからなる
循環処理を実行し続ける。 【００１７】ステップ１０４の濃塩水タンク給水ルーチ
ンは濃塩水タンク内の濃塩水の水位を維持するための処
理であって、その実行は図３におけるステップ２００に
て開始され、まずステップ２０２にて給水バルブ１５が
開いているかどうかを判定する。いま濃塩水タンク１０
へ水が供給されておらず、給水バルブ１５が閉じていれ
ばステップ２０２にて「ＮＯ］と判定し、プログラムを
２０４に進める。ステップ２０４においては、液面セン
サ１４からの検知信号に基づいて濃塩水の水位が下限水
位以下になっているか否かを判定する。濃塩水タンク１
０内の濃塩水の水位が下限水位以上であればステップ２
０４にて「Ｎ０」と判定し、ステップ２１２にてこの濃
塩水タンク給水ルーチンが終了する。一方、濃塩水の水
位が下限水位以下になると前記ステップ２０４にて「Ｙ
ＥＳ」と判定し、ステップ２０６にて給水バルブ１５を
開いて、ステップ２１２にてこのルーチンの実行を終了
する。このステップ２０６の処理により濃塩水タンク１
０には外部の水道源から水が供給される。 【００１８】ステップ１０４〜１０８からなる次の循環
処理においては、給水バルブ１５が開いているのでステ
ップ２０２において「ＹＥＳ」と判定し、プログラムを
ステップ２０８に進める。ステップ２０８においては、
濃塩水タンク１０の液面センサ１４からの検知信号に基
づいて水位が上限水位以上にあるか否かを判定する。濃
塩水タンク１０内の水位が上限水位以上になるまではス
テップ２０８において「ＮＯ」と判定し、ステップ２１
２にてこのルーチンを終了する。そして濃塩水タンク１
０内の水位が上限水位以上になるとステップ２０８にて
「ＹＥＳ」と判定し、ステップ２１０にて給水バルブ１
５を閉じる。これにより外部の水道源からの水の供給が
終了する。以上のように、濃塩水タンク給水ルーチンの
実行により濃塩水タンク１０内の水位が下限水位と上限
水位との間に維持される。 【００１９】次にステップ１０６の希塩水タンク給水ル
ーチンは希塩水タンク内の希塩水の水位を維持するため
の処理であって、その実行は図４におけるステップ３０
０にて開始され、まずステップ３０２にて給水バルブ２
３が開いているかどうかを判定する。いま希塩水タンク
２０へ水が供給されておらず、給水バルブ２３が閉じて
いればステップ３０２にて「ＮＯ］と判定し、プログラ
ムを３０４に進める。ステップ３０４においては、液面
センサ２１からの検知信号に基づいて希塩水の水位が下
限水位以下になっているか否かを判定する。希塩水タン
ク２０内の希塩水の水位が下限水位以上であればステッ
プ３０４にて「Ｎ０」と判定し、ステップ３１２にてこ
の希塩水タンク給水ルーチンが終了する。一方、希塩水
の水位が下限水位以下になると前記ステップ３０４にて
「ＹＥＳ」と判定し、ステップ３０６にて給水バルブ２
３を開いて、ステップ３１２にてこのルーチンの実行を
終了する。このステップ３０６の処理により希塩水タン
ク２０には外部の水道源から水が供給される。 【００２０】ステップ１０４〜１０８からなる次の循環
処理においては、給水バルブ２３が開いているのでステ
ップ３０２において「ＹＥＳ」と判定し、プログラムを
ステップ３０８に進める。ステップ３０８においては、
希塩水タンク２０の液面センサ２１からの検知信号に基
づいて水位が上限水位以上にあるか否かを判定する。希
塩水タンク２０内の水位が上限水位以上になるまではス
テップ３０８において「ＮＯ」と判定し、ステップ３１
２にてこのルーチンを終了する。そして希塩水タンク２
０内の水位が上限水位以上になるとステップ３０８にて
「ＹＥＳ」と判定し、ステップ３１０にて給水バルブ２
３を閉じる。これにより外部の水道源からの水の供給が
終了する。以上のように、希塩水タンク給水ルーチンの
実行により希塩水タンク２０内の水位が下限水位と上限
水位との間に維持される。 【００２１】さらに希塩水調整ルーチンは、希塩水タン
ク２０内の希塩水の濃度を所定範囲内に維持するための
処理であって、その実行は図５におけるステップ４００
にて開始され、まずステップ４０２においてピンチバル
ブ４２が閉じていれば前記”０”に設定されているフラ
グＦＬＧに基づいて「ＮＯ」と判定し、プログラムをス
テップ４０４に進める。ステップ４０４においては、濃
度センサ２２からの濃度を表す検出信号が入力されて希
塩水タンク２０内の希塩水の濃度が下限濃度以下である
か否かを判定する。希塩水の濃度が下限濃度以上であれ
ばステップ４０４にて「ＮＯ」と判定し、ステップ４２
０にてこの希塩水調整ルーチンが終了する。一方、希塩
水の濃度が下限濃度以下になるとステップ４０４にて
「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ４０６〜ス
テップ４１０へと進める。ステップ４０６においてはピ
ンチバルブ４２を開いて濃塩水タンク１０に貯溜されて
いる濃塩水を希塩水タンク２０内に導入する。そしてス
テップ４０８においてフラグＦＬＧを「１」に変更し、
さらにステップ４１０においてピンチバルブ４２の開時
間を計測するための時間カウントデータＴＭ_sを「０」
に初期設定する。一方制御回路６０は、前記ステップ１
０４〜１０８からなる循環処理中、図６のステップ５０
０〜５０４からなるインタラプトプログラムを所定時間
毎に実行しており、時間カウントデータＴＭ_sを同所定
時間毎に「１」ずつカウントアップする。前記ステップ
４１０の処理後、ステップ４２０にて希塩水調整ルーチ
ンを終了する。 【００２２】ステップ１０４〜１０８からなる次の循環
処理においては、ピンチバルブ４２が開いているので、
ステップ４０２にて前記”１”に設定したフラグＦＬＧ
に基づいて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ
４１２に進める。ステップ４１２においては、時間カウ
ントデータＴＭ_sが所定値ＴＭ₀より大であるか否かの判
定を行う。ピンチバルブ４２の開時間が所定の時間に達
しておらず、即ち時間カウントデータＴＭ_sが所定値Ｔ
Ｍ₀より小である場合には、ステップ４１２にて「Ｎ
Ｏ」と判定し、プログラムをステップ４１４に進める。
そしてステップ４１４においては、濃度センサ２２から
の濃度を表す検出信号が入力されて希塩水タンク２０内
の希塩水の濃度が上限濃度以上であるか否かを判定す
る。希塩水の濃度が上限濃度以下であればステップ４１
４にて「ＮＯ」と判定し、ステップ４２０にてこの希塩
水調整ルーチンが終了する。一方、希塩水の濃度が上限
以上になると前記ステップ４１４にて「ＹＥＳ」と判定
し、プログラムをステップ４１６以降に進める。ステッ
プ４１６においてはピンチバルブ４１６を閉じ、濃塩水
タンク１０からの濃塩水の供給を停止する。そしてステ
ップ４１８にてフラグＦＬＧを０に変更し、ステップ４
２０にてこの希塩水調整ルーチンを終了する。 【００２３】一方、ピンチバルブ４２の開時間が所定の
時間を越え、即ち時間カウントデータＴＭ_sが所定値Ｔ
Ｍ₀より大である場合には、ステップ４１２にて「ＹＥ
Ｓ」と判定し、プログラムをステップ１１０（図２参
照）に進める。そしてステップ１１０において、制御回
路６０は塩切れ警告ランプＲｐをオンするとともに、電
圧供給回路５２を切り換えて電解槽３０の両電極３４，
３５への直流電源５１の供給を遮断し、それと同時にポ
ンプ４３，４４を停止して電解槽３０への希塩水タンク
２０からの希塩水の供給を止める。こうして電解槽３０
における希塩水の電気分解を停止させる。また、同ステ
ップ１１０にて制御回路６０はピンチバルブ４２、給水
バルブ１５，２３を閉じて、濃塩水タンク１０及び希塩
水タンク２０への水の供給、及び濃塩水タンク１０から
希塩水タンク２０への処理水の供給を止める。 【００２４】このように構成された塩水供給装置におい
ては、ピンチバルブ４２の開いた状態が所定時間持続し
ていることを検知すると、制御回路６０が塩切れ警告ラ
ンプＲｐを作動させるように構成したので、濃塩水タン
ク１０に濃度センサを設ける必要がなく、したがって塩
水供給装置の構成部品を増やさないで適切に濃塩水タン
ク１０内の塩切れを検出して警告を発することができ
る。 【００２５】また上記実施例においては水位検出手段と
して、塩水の水位が下限水位以下になったこと及び上限
水位以上になったことをそれぞれ検出することのできる
液面センサ１４あるいは２１を採用したが、塩水の水位
を検出できる液面センサを水位検出手段として用い、こ
の検出信号と下限水位及び上限水位を表す信号とをプロ
グラム処理によって比較して塩水の水位が下限水位以下
であるか上限水位以上であるかを判定するように構成し
てもよい。また上記実施例においては濃度検出手段とし
て希塩水の濃度を検出する濃度センサ２２を用い、この
濃度センサ２２からの信号と下限濃度及び上限濃度をそ
れぞれ表す信号とをプログラム処理によって比較判定す
るように構成したが、塩水の濃度が下限濃度になったこ
と及び上限濃度になったことをそれぞれ検出することの
できる濃度センサを用いてもよい。 【００２６】また、上記実施例においては開閉手段とし
てピンチバルブを用いたが、前記濃塩水タンクから前記
希塩水タンク内への濃塩水の供給を電動ポンプを用いて
行うように構成してもよい。さらに上記実施例の塩切れ
警告ランプに代えて、塩切れを警告するブザー等を用い
て本発明の塩切れ警告手段としてもよい。 【００２７】また上記実施例においては濃塩水の希塩水
タンク２０への供給を、ピンチバルブ４２を開いたまま
連続して行うように構成したが、ピンチバルブ４２を間
欠的に開閉させて濃塩水の供給を不連続に行うように構
成してもよい。この場合、制御回路６０内にピンチバル
ブ４２の所定のオン時間とオフ時間とをそれぞれ規定す
るオンタイマ及びオフタイマを別途設け、ピンチバルブ
４２の開閉をこれらのオンタイマ及びオフタイマの計時
に基づいて交互に繰り返し切り換えて行えるように制御
することもできる。なおこの際に、ピンチバルブ４２の
オンとオフとを繰り返す時間間隔を長くすることによっ
て、ピンチバルブ４２の寿命を延長することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の一実施例にかかる塩水供給装置の概
略図である。 【図２】 図１に示した制御回路により実行されるプロ
グラムに対応するフローチャートである。 【図３】 図２の濃塩水タンク給水ルーチンの詳細を示
すフローチャートである。 【図４】 図２の希塩水タンク給水ルーチンの詳細を示
すフローチャートである。 【図５】 図２の希塩水調整ルーチンの詳細を示すフロ
ーチャートである。 【図６】 図１の制御回路にて所定の短時間毎に実行さ
れるインタラプトプログラムのフローチャートである。 【図７】 従来の塩水供給装置の概略図である。 【符号の説明】 １０…濃塩水タンク、１４…液面センサ、１５…給水バ
ルブ、２０…希塩水タンク、２１…液面センサ、２２…
濃度センサ、３０…電解槽、３２…陽極室、３３…陰極
室、３４，３５…電極、４２…ピンチバルブ、４３，４
４…ポンプ、４５，４６…処理水供給管、５１…直流電
源、５２…電圧供給回路、６０…制御回路、Ｒｐ…塩切
れ警告ランプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/00 B01J 4/02 C02F 1/46

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 塩水利用部に供給される希塩水を貯溜す
   る希塩水タンクと、 濃塩水を貯溜する濃塩水タンクと、 前記希塩水タンク内の希塩水の水位を検出する希塩水用
   水位検出手段と、 前記希塩水タンク内に外部給水源からの水を供給する給
   水手段と、 前記希塩水用水位検出手段からの信号に基づき前記給水
   手段を制御して希塩水の水位を所定範囲内に維持する給
   水制御手段と、 前記希塩水タンク内の希塩水の濃度を検出する濃度検出
   手段と、 前記濃塩水タンクから前記希塩水タンク内への濃塩水の
   供給を断続する開閉手段と、 前記濃度検出手段により検出された濃度が所定の濃度以
   下であるとき前記開閉手段を開く開閉制御手段とを備え
   た塩水供給装置において、この塩水供給装置がさらに、 前記濃塩水タンクの塩切れを警告する塩切れ警告手段
   と、 前記開閉手段が開いている時間が所定時間持続したとき
   前記塩切れ警告手段を作動して警告を発生させる作動制
   御手段とを備えることを特徴とする塩水供給装置。