JP3575726B2

JP3575726B2 - 弱酸性水の製造方法

Info

Publication number: JP3575726B2
Application number: JP31524196A
Authority: JP
Inventors: 史幸堀; 武明船橋
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: JPH10151461A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水生成装置にて生成される強酸性水と強アルカリ性水を用いて、殺菌水として使用し得る所定ｐＨ値（ｐＨ５付近が望ましい）の弱酸性水を製造する弱酸性水の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
殺菌水として使用し得る弱酸性水の製造方法は、例えば特公平４−４２０７７号に示されていて、この公報に示されている製造方法においては、電解槽で生成されて酸性水導出管を流れる強酸性水を、電解槽で生成されてアルカリ導出管を流れる強アルカリ性水で混合希釈し、混合希釈した後の弱酸性水のｐＨ値を測定し、その測定値に基づいて常にフィードバック制御することにより、所定ｐＨ値に近づけるべく強アルカリ性水の混合量を調整して、弱酸性水を連続的に生成・供給するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このフィードバック制御により弱酸性水のｐＨ値が所定ｐＨ値に収束するまでには時間がかかり、この間にも弱酸性水は連続的に生成されて供給されており、この弱酸性水のｐＨ値は所定ｐＨ値から離れたｐＨ値になっている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題に対処するため、電解水生成装置にて生成されて強酸性水タンクに収容される強酸性水と同電解水生成装置にて生成されて強アルカリ性水タンクに収容される強アルカリ性水とを所定ｐＨ値の弱酸性水が調整されるように予め定めた所定の比率にて生成タンクに供給して同生成タンク内にて混合し、この混合により調整された弱酸性水のｐＨ値を検出してその検出値に基づいて前記強酸性水又は強アルカリ性水の何れか一方を前記生成タンクに供給することにより同生成タンク内に貯留して使用される弱酸性水のｐＨ値を所定のｐＨ値に補正するようにしたことを特徴とする弱酸性水の製造方法及び製造システムを提供するものである。
【０００５】
【発明の作用効果】
本発明による弱酸性水の製造方法及び製造システムにおいては、まず、強酸性水タンクから供給される強酸性水と強アルカリ性水タンクから供給される強アルカリ性水とを弱酸性水の生成タンクにて調整される弱酸性水の所定のｐＨ値になるように予め定めた所定の比率で生成タンクに供給して混合するため、所定のｐＨ値に近いｐＨ値の弱酸性水を生成でき、次いで生成タンクにて生成された弱酸性水のｐＨ値に基づいて強酸性水又は強アルカリ性水の何れか一方を生成タンクに供給することにより同生成タンク内に貯留して使用される弱酸性水のｐＨ値を所定ｐＨ値に補正するため、少量の強酸性水又は強アルカリ性水を供給することにより、使用に供される弱酸性水のｐＨ値を所定ｐＨ値に短時間で素早く補正できる。
【０００６】
また、この弱酸性水の製造方法で製造された弱酸性水は、上記のように生成タンク内において所定ｐＨ値に補正されるため、生成タンクからの供給初期から所定ｐＨ値で供給することができ、供給初期から有効に利用することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図面に基づいて説明するに、図１は本発明の実施に使用する弱酸性水製造装置Ｂと、それ自体周知の電解水生成装置Ａと、これら弱酸性水製造装置Ｂと電解水生成装置Ａの作動を制御する電気制御装置Ｃを示している。
【０００８】
電解水生成装置Ａは、希塩水を電気分解して強酸性水と強アルカリ性水を生成して蓄えるもので、濃塩水を蓄える濃塩水タンク１０と、同タンク１０の下方に設けられて希塩水を蓄える希塩水タンク２０と、同タンク２０から供給される希塩水を電気分解する電解槽３０と、同電解槽３０にて生成された強酸性水を蓄える強酸性水タンク４０と、電解槽３０にて生成された強アルカリ性水を蓄える強アルカリ性水タンク５０とを備えている。
【０００９】
濃塩水タンク１０は、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの塩を、図示しない外部給水源（例えば水道）から給水管１１（電磁バルブ１２が介装されている）を介して圧送される水によりほぼ飽和状態に溶解させてなる濃塩水を貯溜するためのもので、底部には同濃塩水を希塩水タンク２０へ供給するための供給管１３（電磁バルブ１４が介装されている）が上方向に侵入し塩の上方に開口している。なお、溶解し得ない残りの塩は同タンク１０の底部に常に沈澱している。
【００１０】
希塩水タンク２０は、濃塩水タンク１０から供給される濃塩水を、図示しない外部給水源（例えば水道）から給水管２１（電磁バルブ２２が介装されている）を介して圧送される水により所定濃度に希釈した希塩水を貯溜するためのもので、底部には同希塩水を電解槽３０へ供給するための供給管２３（電動ポンプ２４が介装されている）が接続されている。また、希塩水タンク２０内には濃度センサ（図示しない）が収容されており、同センサは希塩水タンク２０内の希塩水の濃度を検出するようになっている。
【００１１】
電解槽３０は、希塩水タンク２０から供給される希塩水を電気分解して、強酸性水と強アルカリ性水を生成するためのもので、内部が隔膜３１によって２つの室３２，３３に区画されていて、各室３２，３３には、電動ポンプ２４の作動により供給管２３を介して希塩水が供給されるようになっている。また、室３２と３３には、直流電源回路３９から直流電圧が印加される陽極３４及び陰極３５が対向して収容されている。この直流電圧の印加により希塩水タンク２０から供給された希塩水が電気分解され、室３３にて生成された強アルカリ性水は導出管３７を介して強アルカリ性水タンク５０へ導出され、また、室３２にて生成された強酸性水は導出管３６を介して強酸性水タンク４０へ導出されるようになっている。
【００１２】
強酸性水タンク４０は、室３２から供給される強酸性水を貯溜するためのもので、その側部には同タンク４０の下限水位を検出する下限水位センサ４１と上限水位を検出する上限水位センサ４２が組付けられている。また、強酸性水タンク４０内にはオーバーフローパイプ４３が設けられ、同パイプ４３の上端は所定の位置（上限水位よりも上方）まで延出されていて、余剰の強酸性水を外部に排出するようになっている。なお、強酸性水タンク４０には、コックが介装された取出し管（ともに図示しない）が接続されていて、同コックの操作により取出し管から強酸性水が適宜取出し可能になっている。
【００１３】
強アルカリ性水タンク５０は、強酸性水タンク４０と同容量のタンクであり、室３３から供給される強アルカリ性水を貯溜するためのもので、内部にはオーバーフローパイプ５３が設けられ、同パイプ５３の上端は所定の位置（オーバーフローパイプ４３と同レベル）まで延出されていて、余剰の強アルカリ性水を外部に排出するようになっている。なお、強アルカリ性水タンク５０には、コックが介装された取出し管（ともに図示しない）が接続されていて、同コックの操作により取出し管から強アルカリ性水が適宜取出されるようになっている。
【００１４】
一方、弱酸性水製造装置Ｂは、強酸性水タンク４０から供給される強酸性水と強アルカリ性水タンク５０から供給される強アルカリ性水とから所定ｐＨ値の弱酸性水を生成するもので、生成タンク６０と強酸性水供給装置７０と強アルカリ性水供給装置８０と撹拌循環装置９０とを備えている。
【００１５】
生成タンク６０は、強酸性水タンク４０及び強アルカリ性水タンク５０の下方に設けられていて、その側部には同タンク６０の下限水位を検出する下限水位センサ６１と上限水位を検出する上限水位センサ６２が組付けられており、底部には電磁バルブ６４が介装された取出し管６３が接続されている。
【００１６】
強酸性水供給装置７０は、強酸性水タンク４０から生成タンク６０へ強酸性水を供給するためのもので、強酸性水タンク４０の底部に一端が接続されて他端の開口が生成タンク６０の上方に開口する供給管７１と同供給管７１に介装された電動ポンプ７２から構成されている。
【００１７】
強アルカリ性水供給装置８０は、強アルカリ性水タンク５０から生成タンク６０へ強アルカリ性水を供給するためのもので、強アルカリ性水タンク５０の底部に一端がそれぞれ接続されて他端の開口が生成タンク６０の上方にそれぞれ開口する供給管８１，８３と同供給管８１，８３にそれぞれ介装された電動ポンプ８２，８４から構成されている。電動ポンプ８２は、その単位時間あたりの吐出流量が電動ポンプ７２の略６０％であり、また、電動ポンプ８４は、その単位時間あたりの吐出流量は電動ポンプ８２の略１０％である。
【００１８】
撹拌循環装置９０は、生成タンク６０内に供給される強酸性水と強アルカリ性水とを撹拌循環するためのもので、循環パイプ９１と同パイプ９１に介装された撹拌ポンプ９２とを備えており、循環パイプ９１には、生成タンク６０内の弱酸性水のｐＨ値を検出するｐＨセンサＭが介装されている。
【００１９】
電気制御装置Ｃは、希塩水タンク２０に設けた濃度センサ（図示しない）、下限水位センサ４１，６１、上限水位センサ４２，６２、ｐＨセンサＭ、電磁バルブ１２，１４，２２，６４、電動ポンプ２４，７２，８２，８４、撹拌ポンプ９２及び直流電源回路３９のそれぞれに接続されていて、マイクロコンピュータにより構成されており、図２に示すフローチャートに対応したプログラムを実行して、電磁バルブ１２，１４，２２，６４の切換え、電動ポンプ２４，７２，８２，８４の作動・停止、撹拌ポンプ９２の作動及び直流電源回路３９の通電・遮断を制御するようになっている。
【００２０】
上記のように構成した本実施形態においては、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの塩を濃塩水タンク１０内に多量に投入した後、電解水生成スイッチＳＷ１の投入により、電気制御装置Ｃは図２のステップ１００にてプログラムの実行を開始し、ステップ１０２にて電解水生成処理を実行し、ステップ１０４〜１１８にて弱酸性水生成処理を実行し、ステップ１２０〜１２６にて弱酸性水取出し処理を実行する。
【００２１】
以下、ステップ１０２における電解水生成処理について説明する。まず、電磁バルブ１２、２２をそれぞれ開状態に制御して、濃塩水タンク１０及び希塩水タンク２０に外部からそれぞれ給水する。また、濃度センサにより検出した希塩水タンク２０内の希塩水の濃度が所定濃度より低ければ、電磁バルブ１４を開状態に制御して、同検出した濃度がほぼ所定濃度になるように濃塩水タンク１０内の濃塩水を希塩水タンク２０に補充する。
【００２２】
さらに、電動ポンプ２４を作動させることにより、希塩水タンク２０内の希塩水は電解槽３０の各室３２、３３に供給され、また、直流電源回路３９により陽極３４と陰極３５は所定電圧を印加されて電解槽３０にて希塩水が電気分解される。室３２にて生成された強酸性水は、導出管３６を介して強酸性水タンク４０に蓄えられるとともに、室３３にて生成された強アルカリ性水は導出管３７を介して強アルカリ性水タンク５０に蓄えられ、このような電解水の生成は連続して行われ、強酸性水タンク４０内の上限水位センサ４２が上限水位を検出すると中断し、下限水位センサ４１が下限水位を検出すると再開するようになっている。
【００２３】
電解水の生成に伴い、希塩水タンク２０から電解槽３０への希塩水の供給により同タンク２０内の希塩水の水位が所定水位以下に低下した場合には、同タンク２０内に設けた水位センサ（上限水位と下限水位を検出するセンサであり、ともに図示せず）による水位検出に基づき、所定水位以上に上昇するまで電磁バルブ２２を開状態に制御して、同タンク２０に外部から水を補給する。この水の補給により希塩水タンク２０内の希塩水の濃度が低下した場合には、濃度センサとの協働により同濃度がほぼ所定濃度になるまで電磁バルブ１４を開状態に制御して、濃塩水タンク１０内の濃塩水を希塩水タンク２０に補給する。また、同濃塩水の供給により濃塩水タンク１０内の濃塩水の水位が所定水位以下に低下した場合には、同タンク１０内に設けた水位センサ（上限水位と下限水位を検出するセンサであり、ともに図示せず）による水位検出に基づき、濃塩水タンク１０内の濃塩水の水位が所定水位以上に上昇するまで電磁バルブ１２を開状態に制御して、同タンク１０に外部から水を補給する。
【００２４】
これにより、電解槽３０においては一定の性質を有する強酸性水（ｐＨ２．７以下）及び強アルカリ性水（ｐＨ１１以上）が連続して生成され、各水は強酸性水タンク４０及び強アルカリ性水タンク５０にそれぞれ蓄えられる。強酸性水タンク４０に蓄えられた強酸性水はコックを操作することにより外部に取り出されて利用可能であり、また、強アルカリ性水タンク５０に蓄えられた強アルカリ性水はコックを操作することにより外部に取り出されて利用可能である。
【００２５】
次にステップ１０４〜１１８における弱酸性水生成処理について説明する。ステップ１０４では弱酸性水生成スイッチＳＷ２がオンされているか否かを判定する。前記弱酸性水生成スイッチＳＷ２がオン状態とされていれば「ＹＥＳ」と判定しステップ１０６に移行し、オフ状態とされていれば「ＮＯ」と判定しステップ１２０に移行する。ステップ１０６では生成タンク６０の水位が上限水位未満か否かを判定し、上限水位未満であれば「ＹＥＳ」と判定しステップ１０８に移行し、上限水位以上であれば「ＮＯ」と判定しステップ１２０に移行する。ステップ１０８では強酸性水タンク４０の水位が下限水位以上であるか否かを判定し、下限水位以上であれば「ＹＥＳ」と判定しステップ１１０に移行し、下限水位未満であれば「ＮＯ」と判定しステップ１２０に移行する。
【００２６】
ステップ１１０では電磁バルブ６４を閉じ、続いてステップ１１２にて各電動ポンプ７２，８２を所定時間作動させ（所定時間経過後に停止させる）、さらにステップ１１４にて電動ポンプ８４及び撹拌ポンプ９２を作動させ、その後、ステップ１１６に移行する。
【００２７】
ステップ１１６では生成タンク６０内の弱酸性水のｐＨ値がｐＨ５以上か否かを判定し、前記ｐＨ値がｐＨ５以上であれば「ＹＥＳ」と判定しステップ１１８に移行して電動ポンプ８４及び撹拌ポンプ９２を停止させ、前記ｐＨ値がｐＨ５未満であればステップ１１６を繰返し実行する。
【００２８】
これにより、生成タンク６０に強酸性水と強アルカリ性水が１００：６０の比率で供給され、この混合溶液（ｐＨ値は略ｐＨ４となっている）が撹拌循環装置９０にて撹拌され、循環パイプ９１内を通る混合溶液のｐＨ値がｐＨセンサＭで検出されて、この検出値に基づいて強アルカリ性水が徐々に供給されてｐＨ値が補正され、結果的に所定ｐＨ値（ｐＨ５）の弱酸性水が生成タンク６０内にて生成されて貯溜される。
【００２９】
次にステップ１２０〜１２６における弱酸性水取出し処理について説明する。ステップ１２０では弱酸性水取出しスイッチＳＷ３がオンされているか否かを判定する。前記弱酸性水取出しスイッチＳＷ３がオン状態とされていれば「ＹＥＳ」と判定しステップ１２２に移行し、オフ状態とされていれば「ＮＯ」と判定しステップ１２６に移行する。
【００３０】
ステップ１２２では生成タンク６０の水位が下限水位以上であるか否かを判定し、下限水位以上であれば「ＹＥＳ」と判定しステップ１２４に移行して電磁バルブ６４を開き、生成タンク６０の水位が下限水位未満であれば「ＮＯ」と判定しステップ１２６に移行して電磁バルブ６４を閉じ、ステップ１２４又はステップ１２６の実行後にステップ１０２に戻る。
【００３１】
これにより、弱酸性水取出しスイッチＳＷ３がオン状態とされて、生成タンク６０の水位が下限水位以上である限りは、生成タンク６０から所定ｐＨ値（ｐＨ５）の弱酸性水が取出し管６３を介して所望の箇所に供給される。
【００３２】
以上の説明から明らかなように本実施形態においては、まず、強酸性水タンク４０から供給される強酸性水と強アルカリ性水タンク５０から供給される強アルカリ性水とを所定の比率（１００：６０）で生成タンク６０に供給して混合するため、所定ｐＨ値（ｐＨ５）に近いｐＨ値（ｐＨ４）の混合溶液を生成でき、次いでこの混合溶液のｐＨ値に基づいて、強アルカリ性水を混合溶液に供給してｐＨ値を所定ｐＨ値に補正するため、少量の強アルカリ性水を供給することにより、ｐＨ値を所定ｐＨ値に短時間で素早く補正できる。
【００３３】
また、この弱酸性水の製造方法で製造された弱酸性水は、上記のように生成タンク６０内において所定ｐＨ値（ｐＨ５）に補正されるため、生成タンク６０からの供給初期から所定ｐＨ値で供給することができ、供給初期から有効に利用することができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、既存の電解水生成装置Ａを利用して弱酸性水を製造するようにしているため、電解水生成装置Ａにて生成された強酸性水と強アルカリ性水をそのまま利用することができるとともに、弱酸性水の製造のために利用することもできて、電解水の利用範囲が広くなる。
【００３５】
上記実施形態においては、電動ポンプ７２，８２の吐出流量比を１００：６０とすると共に、電動ポンプ７２，８２をともに所定時間作動させるようにして実施したが、図３に示すように、強酸性水タンク４０，強アルカリ性水タンク５０から電動ポンプ７２，８２にて吐出可能な流量比を１００：６０となるように構成して実施することも可能である。
【００３６】
この場合、強酸性水タンク４０では、下限水位センサ４１によって検出される下限水位から上限水位センサ４２によって検出される上限水位間に強酸性水が所定量Ｑ貯えられるとともに、上限水位がオーバーフローパイプ４３によるオーバーフロー水位と同一となるように構成されており、一方、強アルカリ性水タンク５０では、下限水位センサ５１によって検出される下限水位から上限水位センサ５２によって検出される上限水位間に強アルカリ性水が所定量０．６×Ｑ貯えられるとともに、上限水位がオーバーフローパイプ５３によるオーバーフロー水位と同一となるように構成されている。また、電動ポンプ７２，８２として、同一吐出流量のポンプが採用されている。さらに、上限水位センサ４２，５２が共に上限水位を検出した状態で電解水生成装置Ａでの電解水の生成が停止（中断）され、また、下限水位センサ４１，５１が共に下限水位を検出した状態で電解水生成装置Ａでの電解水の生成が開始（再開）されるように構成されている。
【００３７】
このため、図３の実施形態においては、弱酸性水生成スイッチＳＷ２がオン操作されていれば、図３のように強酸性水タンク４０，強アルカリ性水タンク５０にそれぞれ所定量の強酸性水，強アルカリ性水が貯えられて、上限水位センサ４２，５２が共に上限水位を検出することにより電動ポンプ７２，８２が共に駆動され、電動ポンプ７２は下限水位センサ４１が下限水位を検出することにより停止され、また、電動ポンプ８２は下限水位センサ５１が下限水位を検出することにより停止されて、生成タンク６０に強酸性水と強アルカリ性水が１００：６０の比率で供給される。なお、その他の構成は上記実施形態と実質的に同じであるため、同一構成に同一符号を付して説明は省略する。また、本実施形態の作動は上述した構成説明及び上記実施形態の作動説明から容易に理解できるものと思われるため、その説明は省略する。
【００３８】
また、上記各実施形態においては、強アルカリ性水供給装置８０に供給管８３と電動ポンプ８４を設けて、強酸性水と強アルカリ性水を生成タンク６０に供給するに際して、その供給比率を１００：６０として所定ｐＨ値（ｐＨ５）よりも酸性側（ｐＨ４）に傾けるようにして混合した後に、電動ポンプ８４により強アルカリ性水を徐々に供給しｐＨ値を補正して所定ｐＨ値の弱酸性水を得るようにしたが、強アルカリ性水供給装置８０の供給管８３と電動ポンプ８４を取外し、強酸性水供給装置７０に、供給管８３、電動ポンプ８４と同等のものを設けて、強酸性水と強アルカリ性水の混合比率を変更して所定ｐＨ値よりもアルカリ性側（例えばｐＨ６）に傾けるように混合した後に、強酸性水を徐々に供給しｐＨ値を補正して所定ｐＨ値の弱酸性水を得るようにしてもよい。また、強酸性水供給装置７０と強アルカリ性水供給装置８０の両方に、供給管８３、電動ポンプ８４と同等のものを設けて、強酸性水と強アルカリ性水を生成タンク６０に供給するに際して、そのｐＨ値が所定ｐＨ値（ｐＨ５）になるような比率で混合した後に、そのｐＨ値のずれに基づいて強酸性水又は強アルカリ性水でｐＨ値を補正するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に使用する弱酸性水製造装置と、電解水生成装置と、電気制御装置の一実施形態を示す全体概略図である。
【図２】図１の電気制御装置（マイクロコンピュータ）により実行されるプログラムを示すフローチャートである。
【図３】図１に示した弱酸性水製造装置と電解水生成装置の変形実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
４０…強酸性水タンク、５０…強アルカリ性水タンク、６０…生成タンク、７０…強酸性水供給装置、７２…電動ポンプ、８０…強アルカリ性水供給装置、８２，８４…電動ポンプ、Ａ…電解水生成装置、Ｂ…弱酸性水製造装置、Ｃ…電気制御装置、Ｍ…ｐＨセンサ。

Claims

電解水生成装置にて生成されて強酸性水タンクに収容される強酸性水と同電解水生成装置にて生成されて強アルカリ性水タンクに収容される強アルカリ性水とを所定ｐＨ値の弱酸性水が調整されるように予め定めた所定の比率にて生成タンクに供給して同生成タンク内にて混合し、この混合により調整された弱酸性水のｐＨ値を検出してその検出値に基づいて前記強酸性水又は強アルカリ性水の何れか一方を前記生成タンクに供給することにより同生成タンク内に貯留して使用される弱酸性水のｐＨ値を所定のｐＨ値に補正するようにしたことを特徴とする弱酸性水の製造方法。
電解水生成装置にて生成された強酸性水を貯留する強酸性水タンクと、同電解水生成装置にて生成された強アルカリ性水を貯留する強アルカリ性水タンクと、前記強酸性水タンクと強アルカリ性水タンクからそれぞれ供給される強酸性水と強アルカリ性水をその内部にて混合して弱酸性水を調整する生成タンクと、前記強酸性水タンクに貯留された強酸性水を前記生成タンクに供給する強酸性水供給手段と、前記強アルカリ性水タンクに貯留された強アルカリ性水を前記生成タンクに供給する強アルカリ性水供給手段と、前記生成タンク内にて調整された弱酸性水のｐＨ値を検出するｐＨセンサと、前記生成タンク内にて調整される弱酸性水のｐＨ値が所定のｐＨ値になるように予め定めた所定の比率にて前記強酸性水と強アルカリ性水が前記生成タンクに供給されるように前記強酸性水供給手段と強アルカリ性水供給手段の作動を制御し、前記ｐＨセンサの検出値に基づいて前記強酸性水供給手段又は強アルカリ性水供給手段を作動させて前記強酸性水又は強アルカリ性水を前記生成タンクに供給することにより同生成タンク内の弱酸性水のｐＨ値を所定のｐＨ値に補正する制御手段とを備えた弱酸性水の製造システム。