JP3432123B2 - 電解水生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道水等の原水に
所定濃度の濃塩水を混入した被処理水を電解槽内で電気
分解して電解水を生成する電解水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電解水生成装置は、例えば、特
開平７―１５５７６４号公報にみられるように、電解槽
に外部からの原水を連続的に供給し、電解槽内の電極間
に所定電圧を印加して原水を電気分解することにより電
解水を生成している。又、電解槽に供給される原水に所
定濃度の濃塩水を連続的に混入して、電気分解を促進さ
せている。この混入される濃塩水の量は、生成される電
解水の性質に影響を与えるため、電解槽内の電極間に一
定電圧を与えたときの電極間の電流値が予め決められた
目標電流値になるように増減制御（フィードバック制
御）される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、電解水生成開始時における濃塩水の初期
供給量（混入量）を毎回一定量として、その一定量から
フィードバック制御を開始しているため、原水の種類に
依存する「前記濃塩水の量が適量になるまでの時間」が
装置の設置される場所（地方）により異なり、所定の電
解水（Ｐｈ等の所定指標値を満足する電解水）が生成さ
れるまでの時間が装置毎に大きくばらつくという問題点
がある。

【０００４】

【発明の概要】本発明は、上記した問題に対処すべくな
されたものであり、電解水の生成開始時に原水に混入さ
れる濃塩水の量を、装置が設置されている環境（原水の
種類等）を反映した量とすることによって、前記濃塩水
の量が適量になるまでの時間（即ち、電気分解される被
処理水の塩濃度が適切になるまでの時間）の装置間にお
けるばらつきを極力小さくするようにした電解水生成装
置を供給することを目的としている。

【０００５】上記の目的を達成するため、本発明は、塩
水タンクに貯留した所定濃度の濃塩水を給水源から供給
される原水に供給して混合させる塩水供給手段と、前記
濃塩水と原水の混合によって調整された希塩水を供給さ
れて同希塩水の電解処理により電解水を生成する電解槽
を備えた電解水生成装置において、前記電解槽に供給さ
れる希塩水の導電率を検出する検出手段と、該検出手段
によって検出される希塩水の導電率が予め定めた目標導
電率に調整されるように前記塩水供給手段の作動を制御
するフィードバック制御手段と、該フィードバック制御
手段の制御下にて前記塩水供給手段の作動によって前記
原水に混合される濃塩水の供給量を記憶する記憶手段
と、前記電解槽が電解水の生成を開始するとき前記原水
に混合される濃塩水の供給量が前記塩水供給手段の先の
作動中に前記記憶手段に記憶された濃塩水の量に基づい
て調整されるように前記塩水供給手段の作動を制御する
濃塩水の初期供給量制御手段とを備えた電気的制御手段
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。

【０００６】上記のように構成した電解水生成装置にお
いて、フィードバック制御手段は、電解水の生成中に希
塩水の導電率が予め定めた目標導電率になるように、原
水に連続的に混合される濃塩水の量を増減制御（フィー
ドバック制御）する。その結果、原水に混合される濃塩
水の量は装置の設置された環境，即ち、原水の性質を反
映した値となる。記憶手段は、これを記憶し、濃塩水の
初期供給量制御手段は、次回の電解水の生開始時に原水
に混合する濃塩水の量を、前記記憶手段に記憶された供
給量に設定する。従って、定常時に濃塩水の量を多く必
要とする環境では、それに応じた濃塩水の量を初期の供
給量とすることができる。また、定常時に濃塩水の量が
少なくても良い環境では、それに応じた濃塩水の量を初
期の供給量とすることができるので、電解水の生成開始
後に濃塩水の供給量が必要量にほぼ等しくなるまでの時
間が環境の異なる場所に設置された装置によって大きく
異なることを防止できる。

【０００７】

【０００８】上記のように構成した電解水生成装置にお
いては、電解水の生成終了後の所定時間、電解槽等の洗
浄のために原水のみが供給されることが多く、電解水の
生成を再開する時点においては電解槽内は原水で満たさ
れている。従って、電解水の生成開始(再開)時点の導電
率は原水の導電率であるから、目標導電率に比べて非常
に小さく、少なくとも、この原水が排出されるまで（電
解水の生成開始時点で濃塩水タンクから供給された濃塩
水が初めて電解槽に到達するまで）は、フィードバック
制御手段は濃塩水の供給量を増加するように機能する。
その結果、濃塩水の供給量が過剰となって塩素ガスの量
が増大し、塩素臭が発生する。

【０００９】上記の問題を解消するため、本発明の電解
水生成装置においては、前記原水に混合される濃塩水の
初期供給量が前記記憶手段に記憶された濃塩水の量より
所定量少ない量に減少するように前記初期供給量制御手
段が前記塩水供給手段の作動を制御するようにすること
が望ましい。これにより、電解水の生成を再開したとき
濃塩水の供給量を適正値（記憶手段に記憶された値）に
調整することができる。

【００１０】

【００１１】本発明の実施にあたって、前記検出手段に
よって検出される希塩水の導電率が所定の基準導電率
（フィードバック制御手段の目標導電率により規定した
値）より大きくなるまで前記初期供給量制御手段の制御
下にて前記塩水供給手段を作動させ、その後に前記フィ
ードバック制御手段の制御下にて前記塩水供給手段を作
動させるようにした場合には、電解水の生成開始時にフ
ィードバック制御が開始されるまで濃塩水の供給量が前
記初期供給量制御手段によって設定された初期供給量に
維持される。このため、電解槽への濃塩水の供給量が環
境を反映した量（原水の性質を反映した量）となり、電
解水の生成開始後に濃塩水の供給量が必要量にほぼ等し
くなるまでの時間のばらつきが回避される上、電解水の
生成開始からフィードバック制御の条件が成立するまで
の期間は濃塩水の供給量が増大することはなく、電解水
生成開始時における濃塩水の過剰な供給に起因する塩素
臭の発生が回避される。

【００１２】

【００１３】また、本発明の実施にあたって、電解槽が
電解水の生成を開始した後前記所定の基準導電率が時間
の経過に応じて減少する値にした場合には、例えば、電
解水の生成開始時に原水の供給量が変動したり、原水に
混合される濃塩水の濃度が変わったして、希塩水の導電
率が基準導電率に到達しないことがあっても、基準導電
率を時間の経過とともに減少させることにより、フィー
ドバック制御が開始されないで所定特性の電解水が得ら
れない事態を回避することができる。

【００１４】さらに、本発明の実施にあたって、電解槽
が電解水の生成を開始したとき所定時間の経過後に前記
塩水供給手段が前記フィードバック制御手段の制御下に
て作動するように前記初期供給量制御手段を調整した場
合には、電解水の生成開始時に塩水供給手段によって供
給された濃塩水が電解槽に十分到達したとみなすことが
できるので、フィードバック制御を強制的に開始して、
フィードバック制御が開始されないで所定特性の電解水
が得られない事態を回避することができる。

【００１５】また、本発明の実施あたって、前記検出手
段によって検出される希塩水の導電率の所定期間内にお
ける最大変化量が所定の基準値より小さくなったとき前
記塩水供給手段が前記フィードバック制御手段の制御下
にて作動するようにした場合には、その状態を維持して
も希塩水の導電率は上昇しない可能性が極めて高いこと
を意味するので、その時点でフィードバック制御を開始
することにより、フィードバック制御が開始されずに所
定特性の電解水が得られない事態を回避することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。まず、第１の実施形態について説
明すると、図１は同実施形態に係る電解水生成装置を概
略的に示しており、この電解水生成装置は生成器本体１
と濃塩水タンク３０とリモートコントローラ６０等を備
えている。生成器本体１は電解槽１０を含む水路系部品
と電気制御回路７０を含む電気系部品とからなってい
る。

【００１７】電解槽１０の内部は隔膜１１によって一対
の電極室１２，１３に区画されており、各電極室１２，
１３にはそれぞれ第１給水管２０及び第２給水管２１を
介して水（原水）が供給される。各電極室１２，１３は
それぞれ電極１４，１５を互いに対向させて収容してお
り、電源４０が両電極１４，１５に直流電圧を印加する
ように接続されている。この電源から、両電極１４，１
５に電圧が印加されることで、前記供給された水が電気
分解されて電解水が生成される。電解槽１０の各電極室
１２，１３には導出管１６，１７（通路）が接続されて
おり、電解水はその先端部である注出口１６ａ，１７ａ
から外部へ注出される。

【００１８】一方、電源４０は一定の電圧を印加する定
電圧源である。この電源４０から電極１４，１５への直
流電圧の供給回路には分流器４１を介した電流計５０が
接続されており、電流計５０は両電極１４，１５間を流
れる電流が計測電流値Ｉとして計測されるように電気制
御回路７０に接続されている。従って、計測電流値Ｉは
実質的に電解槽１０内の被処理水の導電率と等価であ
り、分流器４１及び電流計５０は導電率を検出する手段
の一部を構成する。尚、前記した電源４０は電気制御回
路７０に接続され、電気制御回路７０からの制御信号に
より一定の出力電圧値自体が調整可能に構成されてい
る。

【００１９】第１給水管２０は、図示しない外部給水源
（例えば水道）から水が圧送されるように構成されると
共に、上流から下流に向かう順に減圧弁２２及び開閉弁
であるウオーターバルブ２３（ＷＶ）を介装し、電解槽
１０に接続された第２給水管２１と接続されている。減
圧弁２２は外部給水源から圧送される水の圧力を減圧し
た上で所定圧力範囲内に保ち、ウオーターバルブ２３は
電気制御回路７０と電気的に接続されて開閉制御され、
開状態（オン）にて外部からの水を第１，第２給水管２
０，２１を介して電解槽１０へ供給する。

【００２０】濃塩水タンク３０は生成器本体１とは別体
であり、内部に所定濃度（一般には飽和濃度）の濃塩水
を蓄えている。この濃塩水タンク３０には熱収縮チュー
ブによって一体的に構成された水位センサＳと濃塩水吸
い込み管３２が、タンク３０上部から抜差し可能（脱着
可能）かつ上下位置調整可能（キャップ３１間に生じる
摺動抵抗によって位置決め可能）に組付けされている。
水位センサＳは、電気制御回路７０と電気的に接続され
ており、濃塩水タンク３０からの脱着時にも、その接続
状態を保つ。

【００２１】水位センサＳは、先端の検知部が濃塩水吸
込み管３２の先端吸込み口に取付けたフィルタＦの先端
開口より所定量Ｌだけ上方に配置されるようになってい
る。又、同センサＳの先端の検知部は周知の電極式のも
のであって濃塩水（水）が存在するか否かを検出し、濃
塩水が存在すれば「オン」信号を、存在しなければ「オ
フ」信号を送出する。以上により、濃塩水吸込み管３２
のフィルタＦの先端が濃塩水タンク３０の底部に接する
位置まで挿入するだけで、水位センサＳの位置決めが達
成され、濃塩水タンク３０の所定の水位Ｌを検出するこ
とができるようになっている。

【００２２】濃塩水吸い込み管３２は生成器本体１内で
ポンプ３３の入力部に接続される。ポンプ３３の出力部
は濃塩水供給管３４に接続され、この濃塩水供給管３４
は逆止弁３５を介して前述の第１給水管２０のウオータ
ーバルブ２３下流の位置にて第２給水管２１に接続され
る。ポンプ３３は電動式であり、電気制御回路７０と電
気的に接続され、圧送量が可変に制御されるよう構成さ
れている。従って、ポンプ３３は前記濃塩水タンク３０
から、その圧送量（吐出量）に応じた濃塩水を吸引し、
出力部から濃塩水供給管３４に送出し、その結果、電解
槽１０には外部給水源からの水に濃塩水タンク３０から
の濃塩水が混入された被処理水としての希塩水が第２給
水管２１を介して供給される。

【００２３】リモートコントローラ６０は、生成器本体
１とは別体に構成され、導出管１６，１７の注出口１６
ａ，１７ａ付近に配置される。このリモートコントロー
ラ６０には、電気制御回路７０に接続され、濃塩水タン
ク３０内の濃塩水が不足していることを示す塩補給ラン
プ（表示ランプ）６２及び電解水の生成を指示するため
の注出スイッチ６１が備えられている。塩補給ランプ６
２は電気制御回路７０から表示制御信号を受けて点灯制
御され、又、注出スイッチ６１は生成器本体１内の各部
に電解水生成の作動の開始、終了を指示するための開始
信号、終了信号を含む操作信号を電気制御回路７０に送
出する。尚、この注出スイッチ６１は使用者が一度押圧
すれば電気的オン状態を保ち、再度押圧すると電気的オ
フ状態を保つ、いわゆるオルタネイトタイプのスイッチ
である。

【００２４】この電解水生成装置は、上記ウオーターバ
ルブ２３、ポンプ３３、電源４０、注出スイッチ６１、
塩補給ランプ６２、水位センサＳ及び電流計５０に接続
された電気制御回路７０を備えている。電気制御回路７
０はマイクロコンピュータにより構成され、後述のフロ
ーチャート（ルーチン）に対応したプログラムを各々所
定時間毎に実行する。

【００２５】次に、上記のように構成した第１の実施形
態の作動を図２及び図８，９を用い、まず、メイン電源
が投入された後、初めて注出スイッチ６１がオンに変更
され、電解水生成を開始する場合から説明する。

【００２６】電気制御回路７０は図示しないメイン電源
の投入後は所定時間毎に図２に示すルーチンをステップ
２００から開始し、ステップ２０５にて注出スイッチ６
１のオフからオンへの変化をモニターしている。従っ
て、使用者が電解水を生成・使用するために注出スイッ
チ６１をオフからオンに変更した場合、これを検知し、
電解水の生成を開始するための処置をステップ２１０以
降で実施する。即ち、ステップ２１０にてウオーターバ
ルブ２３をオン（開）して電解槽１０への原水の供給を
開始させるとともに、ステップ２２０にて電源４０によ
り電極１４，１５間に一定電圧を印加させる。

【００２７】続くステップ２２５以降では、電解水生成
開始にあたり、電解槽１０へ供給する濃塩水量（原水に
混入する流量）の初期量（初期塩濃度に対応）をいかな
る値にするかを決定する。現時点はメイン電源の投入後
初めて注出スイッチ６１がオフからオンに変更された場
合であるので、電気制御回路７０は、「メイン電源オン
後に初めて注出スイッチ６１がオンされたか否か」を判
定するステップ２２５にて「Ｙｅｓ」と判定し、続いて
ステップ２３０に進んでポンプ３３の圧送量Ｐを予め決
められている一定値Ｒ０に設定し、ステップ２９５にて
本ルーチンを一旦終了する。尚、この一定値Ｒ０は、原
水の種類（性質）や原水供給量の環境のばらつき等を考
慮して、標準的な環境下で所定の電解水を生成している
場合に必要とされるポンプ３３の圧送量Ｐよりも、相当
量小さい値に設定されている。この様に、現時点は、メ
イン電源がオフからオンに変更された後に初めて注出ス
イッチ６１がオフからオンに変更された場合であり、後
述する記憶値ＲＳ（学習値）が得られていないため、電
解水生成開始時のポンプ３３の圧送量Ｐを予め定められ
ている一定値Ｒ０に設定する（図８のｔ１参照）。

【００２８】所定時間後に電気制御回路７０が図２のル
ーチンをステップ２００から再び実行すると、注出スイ
ッチ６１の状態はオンのまま変更されていないので、ス
テップ２０５にて「Ｎｏ」と判定し、続く「注出スイッ
チ６１がオンか否か」を判定するステップ２４０にて
「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ２４５に進む。ステッ
プ２４５は所定の導電率（イオン伝導度，Ｐｈ）を有す
る電解水を得るべく、ポンプ３３の圧送量Ｐのフィード
バック制御（増減制御）を実行するステップであり、現
在の圧送量Ｐに、予め決められた目標電流値Ｉ０から前
述の計測電流値Ｉを減算した値に比例した値（Ｋ＊（Ｉ
０―Ｉ）、Ｋ：正の定数）を加えた値を新たな圧送量Ｐ
とする。後述するように、電解水の生成終了時には電極
等の洗浄のため原水のみを供給しておくので、電解水の
生成を開始した現時点においては、電解槽１０内は原水
で満たされている。従って、計測電流値Ｉは目標電流値
Ｉ０より小さいので、Ｋ＊（Ｉ０―Ｉ）は正の値となっ
て、圧送量Ｐは増大される。

【００２９】次に電気制御回路７０はステップ２５０に
進んで、記憶値（学習値）としてコンピュータ内のＲＡ
Ｍ（ＥＥＰＲＯＭでも可）ＲＳに、その時点、即ちフィ
ードバック制御中の圧送量Ｐを記憶し、続くステップ２
９５にて一旦本ルーチンを終了する。以降、使用者が注
出スイッチ６１をオフに変更するまで、以上の動作（ス
テップ２００，２０５，２４０，２４５，２５０，２９
５）が所定時間毎に繰返し実行され、ポンプ３３の圧送
量Ｐのフィードバック制御と記憶値（学習値）ＲＳの更
新が実行される。以上により安定した電解水の生成が行
われ、記憶値ＲＳは、フィードバック制御の結果である
装置の環境（原水の種類）を反映した値へと更新されて
行く。

【００３０】この状態において、使用者が電解水の生成
・使用を中止すべく注出スイッチ６１をオンからオフに
変更すると、電気制御回路７０は電解水の生成を停止す
る動作を実行する。具体的には図２のルーチンにて、ス
テップ２０５、２４０の両ステップとも「Ｎｏ」と判定
し、ステップ２５５に進んで、電源４０の電圧印加を停
止し、又、ポンプ３３の作動を停止する（圧送量Ｐを０
とする）。又、続くステップ２６０にて電解槽１０内の
洗浄のために所定の一定時間後にウオーターバルブ２３
をオフ（閉）するための処理をして、本ルーチンを一旦
終了する。これにより、電解水の生成を停止し、電解槽
１０内は原水にて洗浄される。

【００３１】次に、メイン電源投入後、電解水の生成が
少なくとも一度は行われた（注出スイッチ６１がオフ→
オン→オフと変更された）後に、電解水の生成を開始す
るために、使用者が再び注出スイッチ６１をオフからオ
ンに変更した場合について説明する。この時点では既に
記憶値ＲＳが得られているので、電解水生成開始時のポ
ンプ３３の圧送量Ｐの初期値を、その記憶値ＲＳに設定
する制御がなされる。

【００３２】具体的には、電気制御回路７０は図２のル
ーチンにおいて、前述と同じステップ２０５，２１０，
２２０実行の後、ステップ２２５にて「Ｎｏ」と判定
（メイン電源の投入後初めてではない）し、ステップ２
３５へと進んで、ポンプ３３の圧送量Ｐの初期値とし
て、前述のステップ２５０で記憶されている記憶値ＲＳ
に応じた値（ｆ（ＲＳ））を設定する。関数ｆは様々な
態様をとりうるが、ここではｆ（Ｘ）＝Ｘ（そのままの
値）を採用しているので、実際には圧送量Ｐの初期値が
記憶値ＲＳと等しく設定される。

【００３３】この設定の後、電気制御回路７０が図２の
ルーチンを実行すると、ステップ２００，２０５，２４
０に続くステップ２４５での圧送量Ｐのフィードバック
制御において、圧送量ＰをＲＳ＋Ｋ＊（Ｉ０―Ｉ）に設
定し、記憶値ＲＳを初期値とした圧送量Ｐのフィードバ
ック制御が開始される。そして、電気制御回路７０は、
上述のステップ２４５及びステップ２５０を、注出スイ
ッチ６１がオフに変更されてステップ２５５及び２６０
にて電解水の生成停止処理を実行するまで、繰返すこと
により電解水の生成、及び、記憶値ＲＳの更新を実行す
る。

【００３４】以上説明した第１の実施形態によれば、フ
ィードバック制御により環境（原水の種類）を反映した
記憶値ＲＳが圧送量Ｐの初期値に設定される為、注出ス
イッチ６１がオフからオンへと変更されてから計測電流
値Ｉ（即ち被処理水の導電率，塩濃度）が目標電流値Ｉ
０（目標導電率、目標塩濃度）に到達するまでの時間
が、原水の種類（硬水か軟水か）が異なる地域に配設さ
れた二つの装置間で大きく異なってしまうことが防止さ
れる。即ち、電解水の生成開始時にポンプ３３により送
出された濃塩水タンク３０からの濃塩水が電解槽１０に
到達した時点において、ある装置での濃塩水量の最適値
に対する過不足量と、異なる環境下の装置での同過不足
量が大きく異なってしまうことが防止でき、従って、そ
の後の計測電流値Ｉの立上がり速度が両装置間で大きく
異なることがない為、所定電解水生成タイミングのばら
つきが抑制され得る。

【００３５】尚、図８は従来技術の、圧送量Ｐの初期値
が所定の固定値Ｒ０に設定された場合の圧送量Ｐ及び計
測電流値Ｉの変化を示し、原水の種類が異なる場合（即
ち記憶値ＲＳが異なる値に収束する場合）について、そ
れぞれ実線と破線にて示している。図９は、第１の実施
形態において、圧送量Ｐの初期値を記憶値ＲＳとした場
合の圧送量Ｐ及び計測電流値Ｉの変化を示し、実線と破
線は図８と同様、原水の種類が異なる場合について示し
ている。両図からも明らかなように、所定電解水が生成
されるタイミングの両装置間の差は、従来技術では時間
Ｔ１０と大きかったのに対し、第１の実施形態では時間
Ｔ２０と小さくなっている。

【００３６】次に第１の実施形態の変形例について説明
する。この変形例は、ステップ２３５における関数ｆ
（ＲＳ）を、ｆ（ＲＳ）＝ＲＳ―Ｙ（Ｙ：正の値）とし
たものである。即ち、圧送量Ｐのフィードバック制御開
始の初期値を記憶値ＲＳより所定量Ｙだけ小さい量とし
たもので、他の点は第１実施形態と同一である（図１０
参照）。

【００３７】前述したように、注出スイッチ６１がオフ
からオンに変更された電解水の生成開始時にポンプ３３
により送出された濃塩水タンク３０からの濃塩水が電解
槽１０に到達するまでの期間においては、計測電流値Ｉ
は原水の導電率を示すため、目標電流値Ｉ０に比べて比
較的小さい値をとる。換言すれば、計測電流値Ｉは圧送
量Ｐを反映していない（図８〜１０の時刻ｔ１〜ｔ２参
照）。従って、この期間においては、圧送量Ｐが、フィ
ードバック制御によって、その量の適否に拘らず増大さ
れる。殆どの場合は、フィードバック制御が進んで収束
する圧送量Ｐは記憶値ＲＳに近いので、初期値が記憶値
ＲＳそのものでは、上記した期間内に圧送量Ｐが過大に
なる場合が多く（図９のＯＳ１参照）、圧送量Ｐが過大
になると、塩素ガスの多量発生に伴うガス臭の問題や周
囲の金属物の腐食の問題を生起する。

【００３８】そこで、上記変形例は、圧送量Ｐの初期値
を記憶値ＲＳよりも所定量Ｙだけ小さくし、このＹの値
を、ポンプ３３で圧送された濃塩水が電解槽１０に到達
するのに要する時間分のフィードバック制御遅れを見込
んだ量として設定する。従って、この変形例によれば、
圧送量Ｐが過大となることがなく（図１０のＯＳ２＜図
９のＯＳ１）、装置間の電解水生成までの必要時間のば
らつきを低減した上で、塩素ガスの発生量も抑制し得
る。

【００３９】次に、第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は、第１の実施形態における図２のルー
チンを図３のルーチンに置換えた点でのみ相違し、他の
点は同一である。又、第２の実施形態と第１の実施形態
との作動上の主たる相違点は、第１の実施形態において
は電解水の生成開始時にポンプ３３の圧送量Ｐの初期値
を記憶値ＲＳと同量とした後、直ちに圧送量Ｐのフィー
ドバック制御を実行するのに対し、第２の実施形態にお
いては、計測電流値Ｉが所定の基準電流値である予め決
められた目標電流値Ｉ０に到達するまでは、圧送量Ｐの
フィードバック制御を停止し、その初期値をそのまま維
持して濃塩水を供給する点にある。以下、図３のルーチ
ンに従い詳述するが、図３において図２と同一ステップ
には同一符号を付して、その詳細説明を省略する。尚、
図１１は第２の実施形態のタイムチャートである。

【００４０】まず、第１の実施形態同様に、使用者が装
置のメイン電源投入後初めて注出スイッチ６１をオフか
らオンに変更すると、電気制御回路７０は電解水の生成
を開始するための処理（図３のステップ３００，２０
５，２１０，２２０，２２５，２３０）を行い、ポンプ
３３の圧送量Ｐの初期値として一定値Ｒ０を設定する。
その後、本ルーチンを実行すると、ステップ３００，２
０５，２４０に続くステップ３１５でフラグＦが「０」
か否かを判定する。フラグＦはフィードバック制御の禁
止を指示するためのフラグであり、メイン電源投入時に
図示しないイニシャルルーチンにて「０」に設定されて
いる。従って、ステップ３１５は「Ｙｅｓ」と判定し
て、フィードバック制御の実行ステップであるステップ
２４５へと進み、Ｐ←Ｐ＋Ｋ＊（Ｉ０―Ｉ）とする圧送
量Ｐのフィードバック制御を直ちに開始する。その後、
ステップ２５０にてその時点の圧送量Ｐを記憶値ＲＳと
して、ステップ３９５にて本ルーチンを一旦終了する。
電気制御回路７０は、次回以降の本ルーチン実行時も上
述のステップを繰返し、電解水の生成・注出を行いなが
ら記憶値ＲＳを更新する。

【００４１】その後、注出スイッチ６１がオフに変更さ
れると、電気制御回路７０は電解水の生成停止動作を実
行する。具体的には、ステップ３００に続くステップ２
０５，２４０を共に「Ｎｏ」と判定し、続くステップ３
３０にて、本ルーチンを前回実行したときの注出スイッ
チ６１の状態がオンであったか否かを確認する。この場
合、前回の注出スイッチ６１の状態はオンであったの
で、ステップ３３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、続くステ
ップ２５５及びステップ２６０にて電圧印加停止やウオ
ーターバルブ２３を一定時間後にオフする等の電解水生
成を停止する処理を行う。尚、ここまでの作動は、第１
の実施形態と実質的に同じである。

【００４２】次に、使用者が、注出スイッチ６１をオフ
からオンへ再び変更した場合について説明すると、この
場合においても、第１の実施形態同様に電解水生成開始
動作を実行する。即ち、電気制御回路７０は、ステップ
３００，２０５，２１０，２２０と進んでウオーターバ
ルブ２３のオンと電源４０による電圧印加を行い、続く
ステップ２２５では、メイン電源投入後初めての注出ス
イッチ６１のオンへの変更ではないので「Ｎｏ」と判定
してステップ３０５に進む。そして、ステップ３０５に
て圧送量Ｐの初期値として記憶値ＲＳを設定し、ステッ
プ３１０にてフィードバック制御の禁止を指示するため
に、フラグＦを「１」に設定する。

【００４３】このフラグＦの「１」への変更により、次
回以降の本ルーチン実行時においては、圧送量Ｐのフィ
ードバック制御に代えて、初期値（＝ＲＳ）が維持され
る制御が実行されることとなる。具体的には、電気制御
回路７０はステップ３００，２０５，２４０と進んだ後
のステップ３１５にて、フラグＦが「１」に変更されて
いるため「Ｎｏ」と判定し、圧送量Ｐのフィードバック
制御実行のステップ２４５には進まず、ステップ３２０
へと進む。

【００４４】ステップ３２０では計測電流値Ｉが基準電
流値Ｉ（Ｔ）である目標電流値Ｉ０に到達したか否かを
判定する。電解水の生成を再開した直後である現時点で
は、電解槽１０内は原水で満たされているため、計測電
流値Ｉは小さく、従って、ステップ３２０は「Ｎｏ」と
判定して、ステップ３９５へ進み、一旦、本ルーチンを
終了する。尚、電気制御回路７０は、次回以降の本ルー
チン実行時においても、ステップ３２０が「Ｙｅｓ」と
なるまでは、上述のステップを繰返し、その結果、ポン
プ３３の圧送量Ｐは初期値（＝ＲＳ）の値に維持される
こととなる。

【００４５】この状態にて電解水の生成が開始され、ポ
ンプ３３からの濃塩水が電解槽に到達し、次第に計測電
流値Ｉは増大する。従って、電解水の生成開始から所定
の時間が経過すると、計測電流値Ｉは基準電流値Ｉ
（Ｔ）（＝Ｉ０）より大きくなり、電気制御回路７０
は、ステップ３２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ
３２５にてフィードバック制御の禁止を指示するフラグ
Ｆを「０」へと変更して、フィードバック制御の禁止を
解除する。この結果、電気制御回路７０は、次回以降の
本ルーチン実行時において、ステップ３００，２０５，
２４０に続くステップ３１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、
ステップ２４５におけるフィードバック制御及びステッ
プ２５０におけるＲＳの記憶・更新を開始する。又、そ
の後注出スイッチ６１がオフに変更されると、ステップ
３００，２０５，２４０，３３０に続くステップ２５５
及びステップ２６０にて前述の電解水の生成停止処理を
行う。

【００４６】以上説明した第２の実施形態によれば、電
解水の生成開始後に計測電流値Ｉが基準電流値Ｉ０にな
るまでの期間（図１１の時刻ｔ１〜ｔ３）では、圧送量
Ｐが前回の電解水の生成時における圧送量Ｐのフィード
バック制御中に記憶・学習された値（ＲＳ）に維持さ
れ、この間にフィードバック制御によって過大となるこ
とはなく、上述した塩素ガスの発生等による問題を回避
し得る。

【００４７】尚、上記第２の実施形態においては、フィ
ードバック開始までは圧送量Ｐを維持（固定）している
が、通常のフィードバック制御時の計測電流値Ｉと基準
電流値Ｉ０間に差が生じている場合における圧送量Ｐの
変化速度に対して、十分小さい変化速度で変化させる実
質的な維持制御を行ってもよい。即ち、上述のフィード
バックゲインに相当するＫの値を、フィードバック制御
中に比べて極めて小さい値に設定する制御を行って、圧
送量Ｐを実質的に維持する制御を行ってもよい。又、基
準電流値Ｉ（Ｔ）を目標電流値Ｉ０より所定値だけ小さ
い値としてもよい。

【００４８】次に、第２の実施形態に係る第１変形例に
ついて説明すると、この第１変形例は、図３のルーチン
に図４及び図５のルーチンが追加されたものである。図
４及び図５のルーチンは電気制御回路７０により所定時
間毎に実行され、圧送量Ｐのフィードバック制御の開始
のために、図３のステップ３２０にて使用される基準電
流値Ｉ（Ｔ）を、電解水の生成開始からの時間経過に伴
い減少させるルーチンである。

【００４９】まず、注出スイッチ６１がオフからオンに
変更された場合から説明すると、電気制御回路７０が図
４のステップ４００から本ルーチンを開始し、ステップ
４１０にてフラグＧが「１」か否かを判定する。後述す
るように、フラグＧは前回の注出スイッチ６１のオンか
らオフの変更時に、図５のステップ５３０にて「０」と
されているので、電気制御回路７０はステップ４１０に
て「Ｎｏ」と判定し、ステップ４２０にて注出スイッチ
６１がオフからオンに変更になったか否かを判定する。
現時点では、電気制御回路７０はこのステップ４２０を
「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４３０に進んでフラグＧ
を「１」に変更する。続くステップ４４０では、タイマ
ーＴの値を「１」だけ増加し、ステップ４５０へと進ん
で、タイマーＴの値に応じて基準電流値Ｉ（Ｔ）をテー
ブルから求めて、ステップ４９５にて本ルーチンを一旦
終了する。

【００５０】電気制御回路７０が、次回以降に本ルーチ
ンを実行した場合には、フラグＧが「１」へと変更され
ているため、ステップ４１０からステップ４４０に直接
進んでタイマーＴの値を増加させ、ステップ４５０にて
前述同様にテーブルから基準電流値Ｉ（Ｔ）を求める。
以上によりタイマーＴの値は、電解水の生成開始後の時
間を示すこととなり、ステップ４５０にて電解水の生成
開始後の時間経過に応じた基準電流値Ｉ（Ｔ）を求める
ことになる。又、ステップ４５０で用いられるＴ―Ｉ
（Ｔ）テーブルは、（ａ）のテーブルのようにタイマー
Ｔの値の増大と共にＩ（Ｔ）が（維持又は）減少するよ
うに設定されており、これに代えて、時間経過とともに
段階的にＩ（Ｔ）を減少するテーブル（ｂ）や、時間経
過とともに連続的にＩ（Ｔ）を減少するテーブル（ｃ）
に図示した様なものであってもよい。尚、図５はタイマ
ーＴ及びフラグＧのリセットの為のルーチンであり、注
出スイッチ６１がオンからオフに変更されたときに、こ
れらの値を「０」にリセットして次回に備えるものであ
る（ステップ５２０，５３０）。

【００５１】以上の第１変形例にあっては、基準電流値
Ｉ（Ｔ）が電解水の生成開始後の時間経過とともに、維
持または減少するので、原水の供給量や濃塩水濃度等の
環境変化によって計測電流値Ｉが十分増大しない稀な場
合（相当時間経過してもステップ３２０が「Ｙｅｓ」判
定とならない場合）にあっても、図３のステップ３２０
の計測電流値Ｉと基準電流値Ｉ（Ｔ）の比較が「Ｎｏ」
判定のまま続くことがなくなり、従って、フィードバッ
ク制御がいつまでも開始されずに所望の電解水が得られ
ない状態が回避され得る。

【００５２】次に、第２の実施形態に係る第２変形例に
ついて図３，図５及び図６を用いて説明する。図３及び
図５は第１変形例と共通であり、第２変形例は、第１変
形例の図４のルーチンに代えて図６のルーチンを採用す
る。同ルーチンは電気制御回路７０により所定時間毎に
実行されるもので、電解水の生成開始から所定時間が経
過すると、強制的に圧送量Ｐのフィードバック制御を開
始するためのものである。

【００５３】具体的には、電気制御回路７０は図６のス
テップ６００から本ルーチンを開始し、フラグＧが
「１」か否かを判定する。フラグＧは前回の注出スイッ
チ６１のオフへの変更時に「０」とされているので、こ
のステップ６０５では「Ｎｏ」と判定してステップ６１
０に進む。次に、電気制御回路７０がステップ６１０に
て注出スイッチ６１のオフからオンへの変更を認める
と、続くステップ６１５にてフラグＧを「１」へと変更
し、ステップ６２０にてタイマーＴの値を「１」だけ増
加させる。そしてステップ６２５へと進んでタイマーＴ
の値が所定時間Ｔ０以上となったか否かを判定する。電
気制御回路７０は、この段階では「Ｎｏ」と判定し、ス
テップ６９５にて一旦本ルーチンを終了する。

【００５４】その後、電気制御回路７０が本ルーチンを
実行すると、フラグＧが「１」へと変更されたことに伴
い、ステップ６０５からステップ６２０へと直接進んで
タイマーＴの値を増加する。従って、タイマーＴの値は
電解水の生成開始後の時間を表す値となり、所定時間が
経過するとステップ６２５にて「Ｙｅｓ」と判定（タイ
マーＴ＞所定時間Ｔ０）して前述のフィードバック制御
の禁止を指示するフラグＦを「０」へと変更する。この
結果、図３のルーチンのステップ３１５での判定を「Ｙ
ｅｓ」とならしめ、フィードバック制御を開始する。
尚、注出スイッチ６１がオンからオフに変更になった場
合には第１の変形例同様に図５のルーチンにより、タイ
マーＴ及びフラグＧを「０」にリセットしておく。

【００５５】以上の第２変形例にあっては、第１変形例
同様、原水の供給量や濃塩水濃度等の環境変化によって
計測電流値Ｉが十分増大しない稀な場合（相当時間経過
してもステップ３２０が「Ｙｅｓ」判定とならない場
合）にあっても、電解水の生成開始後所定時間Ｔ０が経
過すれば自動的（強制的）に圧送量Ｐのフィードバック
制御が開始され、従って、フィードバック制御がいつま
でも開始されずに所望の電解水が得られない状態が回避
され得る。尚、通常は計測電流値Ｉが基準電流値Ｉ０を
越えるタイミングが、タイマーＴの値が時間Ｔ０を経過
するタイミングよりも先に発生し、その時点でフィード
バック制御は開始される。換言すれば、時間Ｔ０は、通
常であれば計測電流値Ｉが基準電流値Ｉ０を越えている
べき時間よりも長く、これ以上の時間が経過しても、計
測電流値Ｉが基準電流値Ｉ０を越えることがないと予想
される時間に決められている。

【００５６】次に、第２の実施形態に係る第３変形例に
ついて図３及び図７を用いて説明する。この図７のルー
チンは図３のルーチンのステップ３２０における「Ｎ
ｏ」判定後からステップ３９５に進むまでの間に挿入さ
れるルーチン（図中のＡ及びＢ参照）であり、計測電流
値Ｉの所定期間内における最大変化量（増加量）が所定
基準値よりも小さい場合に、圧送量Ｐのフィードバック
制御を強制的に開始するためのものである。

【００５７】具体的には、電気制御回路７０が、図３の
ルーチンにおけるステップ３２０にて計測電流値Ｉが基
準電流値Ｉ（Ｔ）（＝Ｉ０）に到達していないために
「Ｎｏ」と判定した後にステップ７１０に進み、過去１
０回分の本ルーチン実行時の計測電流値Ｉを、対応する
ＲＡＭに記憶する。即ち、ＲＡＭのＩ２内の値をＩ１に
移すことに代表されるように、ＲＡＭＩ（ｎ＋１）の内
容をＲＡＭＩ（ｎ）（ｎ＝１〜９の整数）に移して、最
後に今回の計測電流値ＩをＲＡＭのＩ１０に格納する。

【００５８】続く、ステップ７１５にてＩ１〜Ｉ１０の
中から最大値ＩＭＡＸを検索し、ステップ７２０にてＩ
１〜Ｉ１０の中から最小値ＩＭＩＮを検索する。その
後、ステップ７２５で最大値ＩＭＡＸと最小値ＩＭＩＮ
の差Ｄを求めて、続くステップ７３０にて、この差Ｄが
所定基準差Ｄ０より小さいか否かを判定する。この判定
が「Ｙｅｓ」の場合には、ステップ７３５に進んで前述
のフィードバック制御の禁止を指示するフラグＦを
「０」へと変更し、フィードバック制御の禁止を解除す
る。即ち、図３のルーチンのステップ３１５での判定を
「Ｙｅｓ」とさせて、ステップ２４５へと進ませてフィ
ードバック制御を開始する。

【００５９】以上の第３変形例にあっては、上記差Ｄが
所定基準差Ｄ０より小さい場合、即ち、ある期間内での
計測電流値Ｉの変化が小さくなっている場合には、これ
以上時間が経過しても計測電流値Ｉは上昇せず、従っ
て、計測電流値Ｉが基準電流値Ｉ０を越える可能性が低
いとして、圧送量Ｐのフィードバック制御を強制的に開
始する。これにより、第１，２変形例同様、原水の供給
量や濃塩水濃度等の環境変化によって計測電流値Ｉが十
分増大しない稀な場合（相当時間経過してもステップ３
２０が「Ｙｅｓ」判定とならない場合）にあっても、フ
ィードバック制御がいつまでも開始されずに所望の電解
水が得られない状態が回避され得る。尚、ある期間内の
最大値、最小値を求めるためにＲＡＭ内に記憶しておく
計測電流値Ｉは１０個（Ｉ１〜Ｉ１０）に限らず、図３
のルーチンが実行される時間間隔などに応じて適宜決め
られる個数であればよい。

【００６０】又、電解水の生成開始直後はＩ２〜Ｉ１０
に対応する計測電流値Ｉが得られていないので、これら
の初期値は、ステップ７３０にて「Ｙｅｓ」と判定され
ないように、注出スイッチ６１のオフからオン変更時の
イニシャルルーチンにて適宜設定しておくか、Ｉ２〜Ｉ
１０が得られるまでの電解水の生成開始後の所定時間は
ステップ７３０を実行しないようにプログラム構成して
おくとよい。即ち、注出スイッチ６１がオフからオンに
変更された後の経過時間を図６にて示したようなタイマ
ーＴにて計測しておき、ステップ７２５とステップ７３
０の間に、同タイマーＴの値が所定時間以上となった場
合にステップ７３０へ進み、以下の場合には図７のＢへ
進むステップを付加すればよい。

【００６１】以上、本発明の実施形態について説明して
きたが、これらの実施形態における圧送量Ｐのフィード
バック制御は、塩（電解促進剤）の添加量フィードバッ
ク制御でもあり、また供給される原水の単位時間当りの
流量が実質的に定量であるので、塩（電解促進剤）濃度
のフィードバック制御でもある。

【００６２】尚、記憶値ＲＳの学習を安定させるため
に、その時点での圧送量Ｐと数回前までの本ルーチン実
行時の圧送量Ｐの全ての平均値を計算して新たな記憶値
ＲＳとして更新してもよく、更には、いわゆる加重平均
値を記憶値ＲＳとしてもよい。具体的には今回のルーチ
ン実行時の圧送量ＰをＰｎと定義し、また、今回のルー
チン実行時及び前回のルーチン実行時の記憶値をＲＳｎ
及びＲＳｎ―１とそれぞれ定義した場合に、ＲＳｎ←α
＊Ｐｎ＋（１―α）＊ ＲＳｎ―１（但し、αは０から
１までの値）として記憶していけば、更に安定した学習
値が得られる。

【００６３】更に、上記第１，第２実施形態は、フィー
ドバック制御開始と同時に記憶値ＲＳを更新している
が、フィードバック制御開始後所定時間は同記憶値ＲＳ
の更新を禁止し、フィードバック制御開始から所定時間
経過した後に記憶値ＲＳを更新させることで、より安定
した学習を行うことが可能となる。尚、この場合には、
メイン電源投入後の２回目以降の電解水の生成時にあっ
ても、記憶値ＲＳが得られていない場合がありうるの
で、図２及び図３のステップ２２５を「記憶値ＲＳの更
新がメイン電源投入後に実行されたか」を判定するステ
ップとし、このステップが「Ｎｏ」のときはステップ２
３０へ進み、圧送量Ｐの初期値をＲ０とし、「Ｙｅｓ」
の時はステップ３０５に進んで圧送量Ｐの初期値を記憶
値ＲＳに設定してやればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１〜第３実施形態に係る電解水生
成装置の全体図である。

【図２】 図１の電気制御回路（マイクロコンピュー
タ）により実行される第１の実施形態に係るフローチャ
ートである。

【図３】 図１の電気制御回路により実行される第２の
実施形態に係るフローチャートである。

【図４】 図１の電気制御回路により実行される第２の
実施形態の第１変形例に係るフローチャートである。

【図５】 図１の電気制御回路により実行される第２の
実施形態の第１及び第２変形例に係るフローチャートで
ある。

【図６】 図１の電気制御回路により実行される第２の
実施形態の第２変形例に係るフローチャートである。

【図７】 図１の電気制御回路により実行される第２の
実施形態の第３変形例に係るフローチャートである。

【図８】 従来の装置の作動状態を示すタイムチャー
トである。

【図９】 第１の実施形態の作動状態を示すタイムチ
ャートである。

【図１０】 第１の実施形態に係る変形例の作動状態を
示すタイムチャートである。

【図１１】 第２の実施形態の作動状態を示すタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１０…電解槽、１４，１５…電極、２０…第１給水管、
２１…第２給水管、２３…ウオーターバルブ、３０…濃
塩水タンク、３３…ポンプ（濃塩水供給手段）、４０…
電源、５０…電流計、６０…リモートコントローラ、６
１…注出スイッチ（操作スイッチ）、７０…電気制御回
路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−195081（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−232170（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−195077（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−57266（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−328626（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/46

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩水タンクに貯留した所定濃度の濃塩水
   を給水源から供給される原水に供給して混合させる塩水
   供給手段と、前記濃塩水と原水の混合によって調整され
   た希塩水を供給されて同希塩水の電解処理により電解水
   を生成する電解槽を備えた電解水生成装置において、 前記電解槽に供給される希塩水の導電率を検出する検出
   手段と、該検出手段によって検出される希塩水の 導電率が予め定
   めた目標導電率に調整されるように前記塩水供給手段の
   作動を制御するフィードバック制御手段と、該 フィードバック制御手段の制御下にて前記塩水供給手
   段の作動によって前記原水に混合される濃塩水の供給量
   を記憶する記憶手段と、前記電解槽が 電解水の生成を開始するとき前記原水に混
   合される濃塩水の供給量が前記塩水供給手段の先の作動
   中に前記記憶手段に記憶された濃塩水の量に基づいて調
   整されるように前記塩水供給手段の作動を制御する濃塩
   水の初期供給量制御手段とを備えた電気的制御装置を設
   けたことを特徴とする電解水生成装置。
2. 【請求項２】 前記原水に混合される濃塩水の初期供給
   量が前記記憶手段に記憶された濃塩水の供給量より所定
   量少ない量に減少するように前記初期供給量制御手段が
   前記塩水供給手段の作動を制御するようにした請求項1
   に記載の電解水生成装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段によって検出される希塩水
   の導電率が所定の基準導電率より大きくなるまで前記初
   期供給量制御手段の制御下にて前記塩水供給手段を作動
   させ、その後に前記フィードバック制御手段の制御下に
   て前記塩水供給手段を作動させる制御手段を前記電気的
   制御装置に設けたことを特徴とする請求項1に記載の電
   解水生成装置。
4. 【請求項４】 前記所定の基準導電率を前記フィードバ
   ック制御手段の目標導電率によって規定したことを特徴
   とする請求項3に記載の電解水生成装置。
5. 【請求項５】 前記電解槽が電解水の生成を開始した後
   前記所定の基準導電率が時間の経過に応じて減少する値
   にしたことを特徴とする請求項3に記載の電解水生成装
   置。
6. 【請求項６】 前記電解槽が電解水の生成を開始したと
   き所定時間の経過後に前 記塩水供給手段が前記フィード
   バック制御手段の制御下にて作動するように前記初期供
   給量制御手段を調整したことを特徴とする請求項1に記
   載の電解水生成装置。
7. 【請求項７】 前記検出手段によって検出される希塩水
   の導電度の所定期間内に於ける最大変化量が所定の基準
   値より小さくなったとき前記塩水供給手段が前記フィー
   ドバック制御手段の制御下にて作動するように前記初期
   供給量制御手段を調整したことを特徴とする請求項1に
   記載の電解水生成装置。
8. 【請求項８】 前記塩水供給手段がパルス列信号の各パ
   ルスによって駆動される流体ポンプであり、前記検出手
   段が所定の時間間隔にて前記希塩水の導電率を検出する
   手段と前記所定の時間間隔にて検出される導電率の平均
   値を計算する計算手段を備えていることを特徴とする請
   求項1に記載の電解水生成装置。