JP3994538B2 - 次亜塩素酸塩生成装置の電源回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、次亜塩素酸ソーダ生成装置等に用いるのに適した次亜塩素酸塩生成装置の電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次亜塩素酸塩生成装置の１つである次亜塩素酸ソーダ生成装置は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液中に浸漬した一対の電極間に所定レベルの電流を流して電気分解を行うことにより次亜塩素酸ソーダ（ＮａＯＣｌ）を生成するものである。この場合、塩化ナトリウム水溶液の濃度や温度等が変化するとその水溶液の抵抗が変動するため、一定電圧を印加した状態では電極間に流れる電流値が変動し、次亜塩素酸ソーダの生成効率が低下する。また、必要以上の大きい電流が流れたときには、電源トランス、整流器、電解槽等の温度が規定値以上に上昇することになる。
【０００３】
このため、従来から次亜塩素酸ソーダ生成装置においては、定電流電源回路を使用することによって塩化ナトリウム水溶液中の電極間に流れる電流が常に安定した状態になるようにし、次亜塩素酸ソーダが効率良く生成できるようにすると共に、電源トランスや整流器等の温度が規定値以上に上昇しないようになっている。なお、次亜塩素酸ソーダは、一般に殺菌消毒剤や漂白剤等として使用されるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の定電流電源回路は、オペアンプ、パワートランジスタ、抵抗器等の多数の電気部品で構成されているうえ、特に次亜塩素酸ソーダ生成装置においては電極間に流れる電流値が例えば１５０〜２００Ａと大きいため、電流安定化回路が複雑化する。そのため、定電流電源回路が高価になる一方、多数の電気部品から構成されていることから故障発生率も高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、低価格化を図ることができ、故障発生率を低くすることができる次亜塩素酸塩生成装置の電源回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、電解槽に配置された一対の電極間に電源トランスを介して大電流を供給することにより該槽内で次亜塩素酸塩を生成する装置において、前記大電流供給用の電源トランスの一次側であって二次出力電流を変更するための複数の巻線位置に設けられたタップと、二次出力電流を整流して前記一対の電極に供給する整流回路と、整流された電流値を検出する電流検出手段と、前記電流値が予め設定された許容範囲にあるか否かを判別する電流値判別手段と、前記電流値が前記許容範囲の下限値未満である場合に該電流値が大きくなるように前記タップの切り換えを行うと共に、前記電流値が前記許容範囲の上限値を超えた値であって予め設定された限界値未満である場合に該電流値が小さくなるように前記タップの切り換えを行うタップ切換制御手段と、前記電流値が前記限界値以上である場合に一次側入力を停止する停止手段と、一次側入力が停止された場合に駆動される前記一対の電極の腐食を防止するための微小電流供給用の電源トランスの二次側に接続され、前記一対の電極に前記微小電流を供給する整流回路とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、検出された電流値が許容範囲内にない場合にタップが切り換えられて電流値が許容範囲内になるように制御される一方、検出された電流値が許容範囲の上限値を超えた限界値以上である場合に一次側入力が停止され、電極の腐食を防止するための微小電流が供給されることになる。このため、電源回路が少ない部品点数で構成されて低価格化が図れ、故障発生率が低くなることに加え、安全性の高いものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る次亜塩素酸塩生成装置の電源回路が適用される次亜塩素酸ソーダ生成装置の概略構成を示す図である。この図において、次亜塩素酸ソーダ生成装置は、塩溶解槽１と、装置本体３と、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５とを備えている。この次亜塩素酸ソーダ生成装置は、例えば、水泳プールの濾過装置に隣接して設置され、濾過装置内の循環パイプからサンプリングしたプールの水に含まれている残留塩素量を計測し、残留塩素量が少ないときに次亜塩素酸ソーダを循環パイプ内に注入するようにしたものである。これにより、水泳プールは、常に殺菌されて良好な衛生状態が維持されることになる。
【０００９】
塩溶解槽１は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液を貯留する一方、この塩化ナトリウム水溶液を装置本体３側に供給するもので、内部に上限レベルセンサ１１及び下限レベルセンサ１２が配設されている。これにより、塩化ナトリウム水溶液が下限値になると下限警報ランプが点灯し、上限値になると上限警報ランプが点灯してオペレータに報知するようになっている。このため、下限警報ランプが点灯すると、オペレータにより塩化ナトリウム水溶液が塩溶解槽１内の上限警報ランプが点灯する位置にまで補充される。
【００１０】
装置本体３は、塩化ナトリウム水溶液を電気分解して次亜塩素酸ソーダを生成する電解槽３１、電解槽３１内に供給される塩化ナトリウム水溶液を希釈する希釈水が貯留された給水タンク３２、塩溶解槽１内の塩化ナトリウム水溶液を電解槽３１内に給送する塩水ポンプ３３、及び給水タンク３２内の希釈水を塩化ナトリウム水溶液の給送と同時に電解槽３１内に給送する希釈水ポンプ３４を備えている。これにより、所定濃度の塩化ナトリウム水溶液が底部から塩溶解槽１内に連続的に供給される。なお、電解槽３１における次亜塩素酸ソーダの生成方法については後述する。
【００１１】
次亜塩素酸ソーダ貯留槽５は、電解槽３１内で生成された次亜塩素酸ソーダ（水溶液）を貯留する一方、この貯留された次亜塩素酸ソーダを外部に供給するもので、内部に上限レベルセンサ５１、下限レベルセンサ５２及び警報レベルセンサ５３が配設され、外部に次亜塩素酸ソーダ注入ポンプ５４が配設されたものである。これにより、次亜塩素酸ソーダの貯留量が下限値になると下限警報ランプが点灯してオペレータに報知する一方、上限値になると上限警報ランプが点灯すると共に、塩水ポンプ３３及び希釈水ポンプ３４の駆動が停止されて電解槽３１内への塩化ナトリウム水溶液及び希釈水の給送が停止されるようになっている。また、次亜塩素酸ソーダが警報レベル位置にまで減少すると、次亜塩素酸ソーダ注入ポンプ５４の駆動が不能とされる。
【００１２】
図２は、次亜塩素酸ソーダ生成装置における電解槽３１を中心とした電気回路構成を示す図である。この図において、電解槽３１内には、底部から給送された所定濃度の塩化ナトリウム水溶液中に一対の電極３１１，３１２が対向して配設されている。また、この一対の電極３１１，３１２間には、駆動電源ＰＳに接続された定電流電源部７から所定の大電流（例えば、１６０Ａ程度）が供給されるようになっている。
【００１３】
定電流電源部７は、一次巻線７１１及び二次巻線７１２を有する電源トランス７１と、一次側に構成されたタップ切換回路７２と、二次側に接続された整流回路７３と、二次側の負荷電流を検出する電流センサ７４と、負荷電流の検出結果に応じてタップ切換回路７２を制御する制御部７５とを備えている。
【００１４】
タップ切換回路７２は、電源ＰＳ（例えば、ＡＣ２００Ｖ）の一極Ｐ１に接続される一次巻線７１１の基準引出線Ｔ０と、一次巻線７１１の巻線方向複数個所に設けられたタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と、各タップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に接続され、各タップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と電源ＰＳの他極Ｐ２との間に介設される切換手段である第１乃至第４のソリッドステートリレー（ＳＳＲ）７７，７８，７９，８０とから構成されている。
【００１５】
すなわち、各ＳＳＲ７７，７８，７９，８０の負荷側回路の一端側が一次巻線７１１のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４にそれぞれ接続され、その負荷側回路の他端側が電源ＰＳの他極Ｐ２側に接続されるようになっている。このため、いずれか１つのＳＳＲ７７，７８，７９，８０が駆動されることにより、一次巻線７１１の巻数が変更されて一次巻線７１１と二次巻線７１２との巻数比が変更される。この結果、二次巻線７１２に誘起される電圧が変更され、二次出力電流（二次巻線７１２に流れる負荷電流）が変更されることになる。なお、二次巻線７１２の誘起電圧は、例えば規定値が約４〜５Ｖ程度（二次出力電流は、規定値が例えば約１５０Ａ）になるように巻数比が設定されている。
【００１６】
例えば、ＳＳＲ７８が駆動されると、この場合の一次巻線７１１は、基準引出線Ｔ０とタップＴ２との間の巻線の巻数を有するものとなる。また、本実施形態では、一次巻線７１１のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が１ステップ（１ピッチ）切り換えられる毎に、二次出力電流が例えば約１５Ａ変更されるようになっている。すなわち、一次巻線７１１のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を１ピッチ切り換る毎に二次出力電流が規定値（例えば、１５０Ａ）の略１０％ずつ変更されるようになっている。なお、次亜塩素酸ソーダの生成工程では、タップ切換回路７２の１ピッチ単位の電流変化量が上記のように約１５Ａと粗いものでも生成効率は安定したものとなる。
【００１７】
電流センサ７４は、二次巻線７１２側回路に挿入されたシャント抵抗７４１で構成されており、このシャント抵抗７４１の両端電圧が制御部７５に入力され、制御部７５においてシャント抵抗７４１の既知の抵抗値と両端電圧とから負荷電流値が算出されるようになっている。
【００１８】
また、電源ＰＳには、電源トランス８１が接続され、この電源トランス８１の二次側に塩溶解槽１の上限レベルセンサ１１及び下限レベルセンサ１２を駆動する駆動回路１３と、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５の上限レベルセンサ５１、下限レベルセンサ５２及び警報レベルセンサ５３を駆動する駆動回路５５とが接続されている。また、各駆動回路１３，５５からは各センサの信号が制御部７５に入力されるようになっている。
【００１９】
また、電源トランス８１の二次側に電源トランス８２が接続されている。この電源トランス８２の一次巻線８２１には、制御部７５により駆動が制御される第５のＳＳＲ８３が接続される一方、二次巻線８２２には整流回路８４が接続され、この整流回路８４から一対の電極３１１，３１２間に塩化ナトリウム水溶液の電気分解が進行しない程度の微小電流（例えば、２Ａ程度）が供給されるようになっている。この微小電流は、定電流電源部７の駆動が停止されたときに、ＳＳＲ８３が駆動されて一対の電極３１１，３１２間に供給され、電解槽３１や電極３１１，３１２の腐食が防止されるようになっている。
【００２０】
図３は、次亜塩素酸ソーダ生成装置における電解槽３１を中心とした制御部７５の構成を説明するためのブロック図である。この図において、制御部７５は、所定の演算乃至制御処理を行うＣＰＵ７５１、所定の処理プログラムが記憶されているＲＯＭ７５２、及び処理データを一時的に記憶するＲＡＭ７５３を備えている。
【００２１】
このＣＰＵ７５１には、電流センサ７４、塩化ナトリウム水溶液の上限レベルセンサ１１及び下限レベルセンサ１２、次亜塩素酸ソーダの上限レベルセンサ５１、下限レベルセンサ５２及び警報レベルセンサ５３、並びに、水泳プールの残留塩素濃度を検出する残留塩素濃度センサＳＥが接続されて所定の信号が入力される一方、塩溶解槽１の警報ランプである警報ランプＬ1、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５の警報ランプである警報ランプＬ2、塩水ポンプ３３、希釈水ポンプ３４、次亜塩素酸ソーダ注入ポンプ５４、マグネットコンダクタ７６、及び第１乃至第５のＳＳＲ７７，７８，７９，８０，８３が接続されて各動作が制御されるようになっている。
【００２２】
また、ＣＰＵ７５１には、電流値算出手段７５４、電流値判別手段７５５、残留塩素濃度判別手段７５６、リレー駆動信号出力手段７５７、塩水ポンプ駆動信号出力手段７５８、希釈水ポンプ駆動信号出力手段７５９、警報ランプ駆動信号出力手段７６０，７６１、注入ポンプ駆動信号出力手段７６２、及びマグネットコンダクタ駆動信号出力手段７６３の各機能実現手段を備えている。なお、リレー駆動信号出力手段７５７は、第１乃至第５の信号出力手段７６３，７６４，７６５，７６６，７６７の各機能実現手段を備えている。
【００２３】
ここで、電流値算出手段７５４は、予めＲＯＭ７５２に記憶されているシャント抵抗７４１の抵抗値をその両端電圧値で除算することにより電極３１１，３１２間に流れる負荷電流を算出するもの、電流値判別手段７５５は、電流値算出手段７５４で算出された負荷電流が予めＲＯＭ７５２に記憶されている許容範囲内にあるか否かを判別するもの、残留塩素濃度判別手段７５６は、残留塩素濃度センサＳＥにより検出された水泳プール内の残留塩素濃度が予めＲＯＭ７５２に記憶されている所定範囲内にあるか否かを判別するものである。
【００２４】
また、リレー駆動信号出力手段７５７は、第１乃至第５の信号出力手段７６３乃至７６７から第１乃至第５のＳＳＲ７７，７８，７９，８０，８３の入力側回路を駆動する駆動信号をそれぞれ出力するもの、塩水ポンプ駆動信号出力手段７５８は、塩水ポンプ３３を駆動する駆動信号を出力するもの、希釈水ポンプ駆動信号出力手段７５９は、希釈水ポンプ３４を駆動する駆動信号を出力するものである。
【００２５】
また、警報ランプ駆動信号出力手段７６０は、塩溶解槽１内の塩化ナトリウム水溶液の上限及び下限を警報する警報ランプの駆動信号を出力するもの、警報ランプ駆動信号出力手段７６１は、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内の次亜塩素酸ソーダの上限、下限及び警報位置を警報する警報ランプの駆動信号を出力するもの、注入ポンプ駆動信号出力手段７６２は、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５の注入ポンプ５４を駆動する駆動信号を出力するもの、マグネットコンダクタ駆動信号出力手段７６３は、マグネットコンダクタ７６を駆動する駆動信号を出力するものである。
【００２６】
次に、上記のように構成された次亜塩素酸ソーダ生成装置の全体動作の一例について概略説明する。まず、塩溶解槽１内の塩化ナトリウム水溶液が塩水ポンプ３３により電解槽３１内に底部から連続して給送されると共に、給水タンク３２内の希釈水が希釈水ポンプ３４により電解槽３１内に連続して給送される。
【００２７】
一方、電解槽３１では、一対の電極３１１，３１２間に定電流電源部７から定電流（例えば、１６０Ａ程度）が供給されることにより塩化ナトリウム水溶液が電気分解されて次亜塩素酸ソーダが生成される。この生成された次亜塩素酸ソーダ（水溶液）は、電解槽３１の上部から順次排出されて次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内に給送され、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内に貯留される。
【００２８】
次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内では、次亜塩素酸ソーダが上限レベルセンサ５１の位置にまで達すると、塩水ポンプ３３及び希釈水ポンプ３４の駆動が停止されて電解槽３１内への塩化ナトリウム水溶液の供給が停止される一方、マグネットコンダクタ７６が開路されて定電流電源部７の駆動が停止されて電解槽３１内における次亜塩素酸ソーダの生成が停止される。なお、定電流電源部７の駆動が停止されると、第５のＳＳＲ８３が駆動されて一対の電極３１１，３１２間に微小電流が供給される。
【００２９】
一方、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内に貯留されている次亜塩素酸ソーダは、水泳プール内の残留塩素量が所定範囲内に維持されるように注入ポンプ５４により水泳プール内に注入される結果、上限レベルセンサ５１よりも下のレベルになると、マグネットコンダクタ７６が閉路されて定電流電源部７が駆動され、電解槽３１内における次亜塩素酸ソーダの生成が再開される。
【００３０】
なお、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内の次亜塩素酸ソーダが警報レベルセンサ５３の位置にまで減少すると、注入ポンプ５４の駆動が不能になるようになっている。また、塩溶解槽１内の塩化ナトリウム水溶液が下限レベルセンサ１２の位置にまで減少したときには、警報ランプが点灯することによりオペレータにより塩化ナトリウム水溶液が補給される。
【００３１】
次に、電解槽３１内の電極３１１，３１２間に流れる負荷電流の安定化動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。まず、電解槽３１内の一対の電極３１１，３１２間に流れる負荷電流が電流センサ７４により検出される（ステップＳ１）。この電流センサ７４は、上述のようにシャント抵抗７４１の両端電圧を検出するもので、検出された両端電圧値とシャント抵抗７４１の抵抗値とから電流値算出手段７５４により負荷電流値が算出される。
【００３２】
そして、算出された負荷電流が許容範囲内にあるか否かが判別される（ステップＳ３）。判定が肯定されると、ステップＳ１に戻って以降の動作が繰り返し実行される。ステップＳ３で判定が否定されると、負荷電流が許容範囲の下限値未満か否かが判定される（ステップＳ５）。この判定が肯定されると、現在駆動されているＳＳＲ（例えば、ＳＳＲ７９）の駆動が停止され、そのＳＳＲよりも電源トランス７１の巻数比（一次巻線７１１の巻数に対する二次巻線７１２の巻数の比）が１ステップだけ小さくなる方向（すなわち、二次巻線７１２の誘起電圧が大きくなる方向）のＳＳＲ（例えば、ＳＳＲ７８）が駆動される（ステップＳ７）。
【００３３】
これにより、二次巻線７１２の誘起電圧が上昇して電極３１１，３１２間に流れる負荷電流が大きくなって規定値（例えば、１６０Ａ）に近づくようになる。その後、ステップＳ１に戻って以降の動作が繰り返し実行され、負荷電流が許容範囲内になるように調節される。なお、ステップＳ３で判定が否定される場合とは、例えば、電解槽３１内に給送される塩化ナトリウム水溶液の濃度が大きく変化した場合や、周囲温度の変化や電解液の化学変化による反応熱等により塩化ナトリウム水溶液の温度が大きく変化した場合である。
【００３４】
すなわち、塩化ナトリウム水溶液の電解槽３１内への供給量が増大したり、希釈水の給送量が減少した場合には電解槽３１内の塩化ナトリウム水溶液の濃度が高くなって負荷電流が増大し、塩化ナトリウム水溶液の電解槽３１内への供給量が減少したり、希釈水の給送量が増大した場合には電解槽３１内の塩化ナトリウム水溶液の濃度が低くなって負荷電流が減少することになる。また、周囲温度が高くなったり、反応熱が蓄積されたりして電解槽３１内の塩化ナトリウム水溶液の温度が高くなった場合には負荷電流が増大し、周囲温度が低くなったり、反応熱が小さくなったりして電解槽３１内の塩化ナトリウム水溶液の温度が低くなった場合には負荷電流が減少することになる。
【００３５】
ステップＳ５で判定が否定されると（すなわち、負荷電流が許容範囲の上限値を超えている場合）、限界値（例えば、２００Ａ）未満か否かが判定される（ステップＳ９）。この判定が肯定されると、現在駆動されているＳＳＲ（例えば、ＳＳＲ７９）の駆動を停止し、そのＳＳＲよりも電源トランス７１の巻数比が１ステップだけ大きくなる方向（すなわち、二次巻線７１２の誘起電圧が小さくなる方向）のＳＳＲ（例えば、ＳＳＲ８０）が駆動される（ステップＳ１１）。これにより、二次巻線７１２の誘起電圧が降下して電極３１１，３１２間に流れる負荷電流が小さくなり、規定値（例えば、１６０Ａ）に近づくようになる。その後、ステップＳ１に戻って以降の動作が繰り返し実行され、負荷電流が許容範囲内になるように調節される。ステップＳ９で判定が否定されたとき、異常が生じたものと判断されてマグネットコンダクタ７６が開路され、定電流電源部７の駆動が停止される。
【００３６】
本発明の上記実施形態における次亜塩素酸塩生成装置の電源回路は、上記のようにタップ切換回路７２のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を順番に切り換えて負荷電流値が規定値（例えば、１６０Ａ）に近づくように制御し、負荷電流が許容範囲内に入るようにする一方、負荷電流が許容範囲の上限値を超えた限界値以上である場合に一次側入力が停止され、電極の腐食を防止するための微小電流が供給されるようにしている。このため、電源回路の構成部品点数が削減できて低価格化を図ることができると共に、故障発生率を低くすることができることに加え、安全性の高いものとなる。本発明の上記実施形態における次亜塩素酸塩生成装置の電源回路は、次亜塩素酸ソーダの生成効率を良好な状態に維持させるのに負荷電流の高精度の安定化は必要でないことからタップ切換回路７２の制御による実現が可能となったものである。
【００３７】
なお、本発明の次亜塩素酸塩生成装置の電源回路は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、以下に述べるような種々の変形態様を採用することができる。
（１）上記実施形態では、電流センサ７４で検出した両端電圧とシャント抵抗７４１の抵抗値とに基づいて電流値を算出し、その算出した電流値が所定範囲内にあるか否かを判定するようにしているが、電流値を算出せずにシャント抵抗７４１の両端電圧が所定範囲内にあるか否かを判定することにより間接的に電流値の判定を行うことが可能である。このように、シャント抵抗７４１の両端電圧を直接用いて判定を行う場合でも、負荷電流を検出していることと実質的に同一である。
（２）上記実施形態では、電源トランス７１の巻数比を変更するのにＳＳＲ７７，７８，７９，８０を用いているが、このＳＳＲに代えて電磁石リレーやロータリー式切換スイッチ等を用いてタップ切換回路７２を構成することも可能である。また、一次巻線と、この一次巻線上をスライドさせるブラシと、このブラシを所定のピッチで移動可能なステッピングモータ等の駆動モータとでタップ切換回路７２を構成することも可能である。
（３）上記実施形態では、タップ切換回路７２は、基準引出線Ｔ０にはＳＳＲ等の切換手段が接続されていないが、基準引出線Ｔ０にも切換手段を接続し、基準引出線Ｔ０及びタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のうちのいずれか２つの切換手段を駆動させることにより一次巻線７１１と二次巻線７１２との巻数比を変更し、二次側出力電流を変更することも可能である。すなわち、このような構成でいずれか２つの切換手段を駆動させた場合、一次巻線７１１は駆動された２つの切換手段の間の巻線の巻数となる結果、一次巻線７１１と二次巻線７１２との巻数比が変更され、二次側出力電流が変更される。
（４）上記実施形態では、一次巻線７１１のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、１ピッチ切り換える毎に二次出力電流が約１５Ａずつ変更可能な巻線位置から引き出されているが、例えば、二次出力電流が規定値（例えば、１５０Ａ）に近い場合は１ピッチ当たりの電流の変化量が小さくなるようにし、二次出力電流が規定値から大きく離れている場合は１ピッチ当たりの電流の変化量が大きくなるようにタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の引出位置を設定するようにしてもよい。また、タップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を１ピッチ切り換える毎に二次出力電流が所定値ずつ変更されるようにしておき、二次出力電流が規定値に近い場合は１ピッチだけ切り換え、二次出力電流が規定値から大きく離れている場合は一度に複数ピッチを切り換えるようにすることもできる。
（５）上記実施形態では、本発明の次亜塩素酸塩生成装置の電源回路が適用される次亜塩素酸ソーダ生成装置は、水泳プールの循環装置に並設されるものであるが、水等の対象物の殺菌が必要な他の種々の装置にも適用可能である。また、本発明の次亜塩素酸塩生成装置の電源回路は、次亜塩素酸ソーダ生成装置以外の次亜塩素酸塩生成装置にも適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明は、検出された電流値が許容範囲内にない場合にタップが切り換えられて電流値が許容範囲内になるようにしているので、低価格化を図ることができ、故障発生率を低くすることができる次亜塩素酸塩生成装置の電源回路を実現することができる。また、検出された電流値が許容範囲の上限値を超えた限界値以上である場合に一次側入力が停止され、電極の腐食を防止するための微小電流が供給されるようにしているので、安全性の高い次亜塩素酸塩生成装置の電源回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る定電流電源装置が適用される次亜塩素酸ソーダ生成装置の概略構成を示す図である。
【図２】 図１に示す次亜塩素酸ソーダ生成装置の電解槽を中心とした電気回路構成を示す図である。
【図３】 図１に示す次亜塩素酸ソーダ生成装置の電解槽を中心とした制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】 図１に示す次亜塩素酸ソーダ生成装置の電解槽内の一対の電極間に流れる負荷電流の安定化動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 塩溶解槽
３ 装置本体
５ 次亜塩素酸ソーダ貯留槽
７ 定電流電源部（電源回路）
３１ 電解槽
７１ 電源トランス
７２ タップ切換回路
７３ 整流回路
７４ 電流センサ（電流検出手段）
７５ 制御部（タップ切換制御手段）
７６ マグネットコンダクタ（停止手段）
７７，７８，７９，８０ ＳＳＲ（タップ切換制御手段）
３１１，３１２ 電極
７１１ 一次巻線
７１２ 二次巻線
７４１ シャント抵抗
７５５ 電流値判別手段（判別手段）
Ｔ０ 基準引出線
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ タップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、次亜塩素酸ソーダ生成装置等に用いるのに適した次亜塩素酸塩生成装置の電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次亜塩素酸塩生成装置の１つである次亜塩素酸ソーダ生成装置は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液中に浸漬した一対の電極間に所定レベルの電流を流して電気分解を行うことにより次亜塩素酸ソーダ（ＮａＯＣｌ）を生成するものである。この場合、塩化ナトリウム水溶液の濃度や温度等が変化するとその水溶液の抵抗が変動するため、一定電圧を印加した状態では電極間に流れる電流値が変動し、次亜塩素酸ソーダの生成効率が低下する。また、必要以上の大きい電流が流れたときには、電源トランス、整流器、電解槽等の温度が規定値以上に上昇することになる。
【０００３】
このため、従来から次亜塩素酸ソーダ生成装置においては、定電流電源回路を使用することによって塩化ナトリウム水溶液中の電極間に流れる電流が常に安定した状態になるようにし、次亜塩素酸ソーダが効率良く生成できるようにすると共に、電源トランスや整流器等の温度が規定値以上に上昇しないようになっている。なお、次亜塩素酸ソーダは、一般に殺菌消毒剤や漂白剤等として使用されるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の定電流電源回路は、オペアンプ、パワートランジスタ、抵抗器等の多数の電気部品で構成されているうえ、特に次亜塩素酸ソーダ生成装置においては電極間に流れる電流値が例えば１５０〜２００Ａと大きいため、電流安定化回路が複雑化する。そのため、定電流電源回路が高価になる一方、多数の電気部品から構成されていることから故障発生率も高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、低価格化を図ることができ、故障発生率を低くすることができる次亜塩素酸塩生成装置の電源回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、電解槽に配置された一対の電極間に電源トランスを介して大電流を供給することにより該槽内で次亜塩素酸塩を生成する装置において、前記大電流供給用の電源トランスの一次側であって二次出力電流を変更するための複数の巻線位置に設けられたタップと、二次出力電流を整流して前記一対の電極に供給する整流回路と、整流された電流値を検出する電流検出手段と、前記電流値が予め設定された許容範囲にあるか否かを判別する電流値判別手段と、前記電流値が前記許容範囲の下限値未満である場合に該電流値が大きくなるように前記タップの切り換えを行うと共に、前記電流値が前記許容範囲の上限値を超えた値であって予め設定された限界値未満である場合に該電流値が小さくなるように前記タップの切り換えを行うタップ切換制御手段と、前記電流値が前記限界値以上である場合に一次側入力を停止する停止手段と、一次側入力が停止された場合に駆動される前記一対の電極の腐食を防止するための微小電流供給用の電源トランスの二次側に接続され、前記一対の電極に前記微小電流を供給する整流回路とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、検出された電流値が許容範囲内にない場合にタップが切り換えられて電流値が許容範囲内になるように制御される一方、検出された電流値が許容範囲の上限値を超えた限界値以上である場合に一次側入力が停止され、電極の腐食を防止するための微小電流が供給されることになる。このため、電源回路が少ない部品点数で構成されて低価格化が図れ、故障発生率が低くなることに加え、安全性の高いものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る次亜塩素酸塩生成装置の電源回路が適用される次亜塩素酸ソーダ生成装置の概略構成を示す図である。この図において、次亜塩素酸ソーダ生成装置は、塩溶解槽１と、装置本体３と、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５とを備えている。この次亜塩素酸ソーダ生成装置は、例えば、水泳プールの濾過装置に隣接して設置され、濾過装置内の循環パイプからサンプリングしたプールの水に含まれている残留塩素量を計測し、残留塩素量が少ないときに次亜塩素酸ソーダを循環パイプ内に注入するようにしたものである。これにより、水泳プールは、常に殺菌されて良好な衛生状態が維持されることになる。
【０００９】
塩溶解槽１は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液を貯留する一方、この塩化ナトリウム水溶液を装置本体３側に供給するもので、内部に上限レベルセンサ１１及び下限レベルセンサ１２が配設されている。これにより、塩化ナトリウム水溶液が下限値になると下限警報ランプが点灯し、上限値になると上限警報ランプが点灯してオペレータに報知するようになっている。このため、下限警報ランプが点灯すると、オペレータにより塩化ナトリウム水溶液が塩溶解槽１内の上限警報ランプが点灯する位置にまで補充される。
【００１０】
装置本体３は、塩化ナトリウム水溶液を電気分解して次亜塩素酸ソーダを生成する電解槽３１、電解槽３１内に供給される塩化ナトリウム水溶液を希釈する希釈水が貯留された給水タンク３２、塩溶解槽１内の塩化ナトリウム水溶液を電解槽３１内に給送する塩水ポンプ３３、及び給水タンク３２内の希釈水を塩化ナトリウム水溶液の給送と同時に電解槽３１内に給送する希釈水ポンプ３４を備えている。これにより、所定濃度の塩化ナトリウム水溶液が底部から塩溶解槽１内に連続的に供給される。なお、電解槽３１における次亜塩素酸ソーダの生成方法については後述する。
【００１１】
次亜塩素酸ソーダ貯留槽５は、電解槽３１内で生成された次亜塩素酸ソーダ（水溶液）を貯留する一方、この貯留された次亜塩素酸ソーダを外部に供給するもので、内部に上限レベルセンサ５１、下限レベルセンサ５２及び警報レベルセンサ５３が配設され、外部に次亜塩素酸ソーダ注入ポンプ５４が配設されたものである。これにより、次亜塩素酸ソーダの貯留量が下限値になると下限警報ランプが点灯してオペレータに報知する一方、上限値になると上限警報ランプが点灯すると共に、塩水ポンプ３３及び希釈水ポンプ３４の駆動が停止されて電解槽３１内への塩化ナトリウム水溶液及び希釈水の給送が停止されるようになっている。また、次亜塩素酸ソーダが警報レベル位置にまで減少すると、次亜塩素酸ソーダ注入ポンプ５４の駆動が不能とされる。
【００１２】
図２は、次亜塩素酸ソーダ生成装置における電解槽３１を中心とした電気回路構成を示す図である。この図において、電解槽３１内には、底部から給送された所定濃度の塩化ナトリウム水溶液中に一対の電極３１１，３１２が対向して配設されている。また、この一対の電極３１１，３１２間には、駆動電源ＰＳに接続された定電流電源部７から所定の大電流（例えば、１６０Ａ程度）が供給されるようになっている。
【００１３】
定電流電源部７は、一次巻線７１１及び二次巻線７１２を有する電源トランス７１と、一次側に構成されたタップ切換回路７２と、二次側に接続された整流回路７３と、二次側の負荷電流を検出する電流センサ７４と、負荷電流の検出結果に応じてタップ切換回路７２を制御する制御部７５とを備えている。
【００１４】
タップ切換回路７２は、電源ＰＳ（例えば、ＡＣ２００Ｖ）の一極Ｐ１に接続される一次巻線７１１の基準引出線Ｔ０と、一次巻線７１１の巻線方向複数個所に設けられたタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と、各タップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に接続され、各タップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と電源ＰＳの他極Ｐ２との間に介設される切換手段である第１乃至第４のソリッドステートリレー（ＳＳＲ）７７，７８，７９，８０とから構成されている。
【００１５】
すなわち、各ＳＳＲ７７，７８，７９，８０の負荷側回路の一端側が一次巻線７１１のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４にそれぞれ接続され、その負荷側回路の他端側が電源ＰＳの他極Ｐ２側に接続されるようになっている。このため、いずれか１つのＳＳＲ７７，７８，７９，８０が駆動されることにより、一次巻線７１１の巻数が変更されて一次巻線７１１と二次巻線７１２との巻数比が変更される。この結果、二次巻線７１２に誘起される電圧が変更され、二次出力電流（二次巻線７１２に流れる負荷電流）が変更されることになる。なお、二次巻線７１２の誘起電圧は、例えば規定値が約４〜５Ｖ程度（二次出力電流は、規定値が例えば約１５０Ａ）になるように巻数比が設定されている。
【００１６】
例えば、ＳＳＲ７８が駆動されると、この場合の一次巻線７１１は、基準引出線Ｔ０とタップＴ２との間の巻線の巻数を有するものとなる。また、本実施形態では、一次巻線７１１のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が１ステップ（１ピッチ）切り換えられる毎に、二次出力電流が例えば約１５Ａ変更されるようになっている。すなわち、一次巻線７１１のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を１ピッチ切り換る毎に二次出力電流が規定値（例えば、１５０Ａ）の略１０％ずつ変更されるようになっている。なお、次亜塩素酸ソーダの生成工程では、タップ切換回路７２の１ピッチ単位の電流変化量が上記のように約１５Ａと粗いものでも生成効率は安定したものとなる。
【００１７】
電流センサ７４は、二次巻線７１２側回路に挿入されたシャント抵抗７４１で構成されており、このシャント抵抗７４１の両端電圧が制御部７５に入力され、制御部７５においてシャント抵抗７４１の既知の抵抗値と両端電圧とから負荷電流値が算出されるようになっている。
【００１８】
また、電源ＰＳには、電源トランス８１が接続され、この電源トランス８１の二次側に塩溶解槽１の上限レベルセンサ１１及び下限レベルセンサ１２を駆動する駆動回路１３と、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５の上限レベルセンサ５１、下限レベルセンサ５２及び警報レベルセンサ５３を駆動する駆動回路５５とが接続されている。また、各駆動回路１３，５５からは各センサの信号が制御部７５に入力されるようになっている。
【００１９】
また、電源トランス８１の二次側に電源トランス８２が接続されている。この電源トランス８２の一次巻線８２１には、制御部７５により駆動が制御される第５のＳＳＲ８３が接続される一方、二次巻線８２２には整流回路８４が接続され、この整流回路８４から一対の電極３１１，３１２間に塩化ナトリウム水溶液の電気分解が進行しない程度の微小電流（例えば、２Ａ程度）が供給されるようになっている。この微小電流は、定電流電源部７の駆動が停止されたときに、ＳＳＲ８３が駆動されて一対の電極３１１，３１２間に供給され、電解槽３１や電極３１１，３１２の腐食が防止されるようになっている。
【００２０】
図３は、次亜塩素酸ソーダ生成装置における電解槽３１を中心とした制御部７５の構成を説明するためのブロック図である。この図において、制御部７５は、所定の演算乃至制御処理を行うＣＰＵ７５１、所定の処理プログラムが記憶されているＲＯＭ７５２、及び処理データを一時的に記憶するＲＡＭ７５３を備えている。
【００２１】
このＣＰＵ７５１には、電流センサ７４、塩化ナトリウム水溶液の上限レベルセンサ１１及び下限レベルセンサ１２、次亜塩素酸ソーダの上限レベルセンサ５１、下限レベルセンサ５２及び警報レベルセンサ５３、並びに、水泳プールの残留塩素濃度を検出する残留塩素濃度センサＳＥが接続されて所定の信号が入力される一方、塩溶解槽１の警報ランプである警報ランプＬ1、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５の警報ランプである警報ランプＬ2、塩水ポンプ３３、希釈水ポンプ３４、次亜塩素酸ソーダ注入ポンプ５４、マグネットコンダクタ７６、及び第１乃至第５のＳＳＲ７７，７８，７９，８０，８３が接続されて各動作が制御されるようになっている。
【００２２】
また、ＣＰＵ７５１には、電流値算出手段７５４、電流値判別手段７５５、残留塩素濃度判別手段７５６、リレー駆動信号出力手段７５７、塩水ポンプ駆動信号出力手段７５８、希釈水ポンプ駆動信号出力手段７５９、警報ランプ駆動信号出力手段７６０，７６１、注入ポンプ駆動信号出力手段７６２、及びマグネットコンダクタ駆動信号出力手段７６３の各機能実現手段を備えている。なお、リレー駆動信号出力手段７５７は、第１乃至第５の信号出力手段７６３，７６４，７６５，７６６，７６７の各機能実現手段を備えている。
【００２３】
ここで、電流値算出手段７５４は、予めＲＯＭ７５２に記憶されているシャント抵抗７４１の抵抗値をその両端電圧値で除算することにより電極３１１，３１２間に流れる負荷電流を算出するもの、電流値判別手段７５５は、電流値算出手段７５４で算出された負荷電流が予めＲＯＭ７５２に記憶されている許容範囲内にあるか否かを判別するもの、残留塩素濃度判別手段７５６は、残留塩素濃度センサＳＥにより検出された水泳プール内の残留塩素濃度が予めＲＯＭ７５２に記憶されている所定範囲内にあるか否かを判別するものである。
【００２４】
また、リレー駆動信号出力手段７５７は、第１乃至第５の信号出力手段７６３乃至７６７から第１乃至第５のＳＳＲ７７，７８，７９，８０，８３の入力側回路を駆動する駆動信号をそれぞれ出力するもの、塩水ポンプ駆動信号出力手段７５８は、塩水ポンプ３３を駆動する駆動信号を出力するもの、希釈水ポンプ駆動信号出力手段７５９は、希釈水ポンプ３４を駆動する駆動信号を出力するものである。
【００２５】
また、警報ランプ駆動信号出力手段７６０は、塩溶解槽１内の塩化ナトリウム水溶液の上限及び下限を警報する警報ランプの駆動信号を出力するもの、警報ランプ駆動信号出力手段７６１は、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内の次亜塩素酸ソーダの上限、下限及び警報位置を警報する警報ランプの駆動信号を出力するもの、注入ポンプ駆動信号出力手段７６２は、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５の注入ポンプ５４を駆動する駆動信号を出力するもの、マグネットコンダクタ駆動信号出力手段７６３は、マグネットコンダクタ７６を駆動する駆動信号を出力するものである。
【００２６】
次に、上記のように構成された次亜塩素酸ソーダ生成装置の全体動作の一例について概略説明する。まず、塩溶解槽１内の塩化ナトリウム水溶液が塩水ポンプ３３により電解槽３１内に底部から連続して給送されると共に、給水タンク３２内の希釈水が希釈水ポンプ３４により電解槽３１内に連続して給送される。
【００２７】
一方、電解槽３１では、一対の電極３１１，３１２間に定電流電源部７から定電流（例えば、１６０Ａ程度）が供給されることにより塩化ナトリウム水溶液が電気分解されて次亜塩素酸ソーダが生成される。この生成された次亜塩素酸ソーダ（水溶液）は、電解槽３１の上部から順次排出されて次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内に給送され、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内に貯留される。
【００２８】
次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内では、次亜塩素酸ソーダが上限レベルセンサ５１の位置にまで達すると、塩水ポンプ３３及び希釈水ポンプ３４の駆動が停止されて電解槽３１内への塩化ナトリウム水溶液の供給が停止される一方、マグネットコンダクタ７６が開路されて定電流電源部７の駆動が停止されて電解槽３１内における次亜塩素酸ソーダの生成が停止される。なお、定電流電源部７の駆動が停止されると、第５のＳＳＲ８３が駆動されて一対の電極３１１，３１２間に微小電流が供給される。
【００２９】
一方、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内に貯留されている次亜塩素酸ソーダは、水泳プール内の残留塩素量が所定範囲内に維持されるように注入ポンプ５４により水泳プール内に注入される結果、上限レベルセンサ５１よりも下のレベルになると、マグネットコンダクタ７６が閉路されて定電流電源部７が駆動され、電解槽３１内における次亜塩素酸ソーダの生成が再開される。
【００３０】
なお、次亜塩素酸ソーダ貯留槽５内の次亜塩素酸ソーダが警報レベルセンサ５３の位置にまで減少すると、注入ポンプ５４の駆動が不能になるようになっている。また、塩溶解槽１内の塩化ナトリウム水溶液が下限レベルセンサ１２の位置にまで減少したときには、警報ランプが点灯することによりオペレータにより塩化ナトリウム水溶液が補給される。
【００３１】
次に、電解槽３１内の電極３１１，３１２間に流れる負荷電流の安定化動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。まず、電解槽３１内の一対の電極３１１，３１２間に流れる負荷電流が電流センサ７４により検出される（ステップＳ１）。この電流センサ７４は、上述のようにシャント抵抗７４１の両端電圧を検出するもので、検出された両端電圧値とシャント抵抗７４１の抵抗値とから電流値算出手段７５４により負荷電流値が算出される。
【００３２】
そして、算出された負荷電流が許容範囲内にあるか否かが判別される（ステップＳ３）。判定が肯定されると、ステップＳ１に戻って以降の動作が繰り返し実行される。ステップＳ３で判定が否定されると、負荷電流が許容範囲の下限値未満か否かが判定される（ステップＳ５）。この判定が肯定されると、現在駆動されているＳＳＲ（例えば、ＳＳＲ７９）の駆動が停止され、そのＳＳＲよりも電源トランス７１の巻数比（一次巻線７１１の巻数に対する二次巻線７１２の巻数の比）が１ステップだけ小さくなる方向（すなわち、二次巻線７１２の誘起電圧が大きくなる方向）のＳＳＲ（例えば、ＳＳＲ７８）が駆動される（ステップＳ７）。
【００３３】
これにより、二次巻線７１２の誘起電圧が上昇して電極３１１，３１２間に流れる負荷電流が大きくなって規定値（例えば、１６０Ａ）に近づくようになる。その後、ステップＳ１に戻って以降の動作が繰り返し実行され、負荷電流が許容範囲内になるように調節される。なお、ステップＳ３で判定が否定される場合とは、例えば、電解槽３１内に給送される塩化ナトリウム水溶液の濃度が大きく変化した場合や、周囲温度の変化や電解液の化学変化による反応熱等により塩化ナトリウム水溶液の温度が大きく変化した場合である。
【００３４】
すなわち、塩化ナトリウム水溶液の電解槽３１内への供給量が増大したり、希釈水の給送量が減少した場合には電解槽３１内の塩化ナトリウム水溶液の濃度が高くなって負荷電流が増大し、塩化ナトリウム水溶液の電解槽３１内への供給量が減少したり、希釈水の給送量が増大した場合には電解槽３１内の塩化ナトリウム水溶液の濃度が低くなって負荷電流が減少することになる。また、周囲温度が高くなったり、反応熱が蓄積されたりして電解槽３１内の塩化ナトリウム水溶液の温度が高くなった場合には負荷電流が増大し、周囲温度が低くなったり、反応熱が小さくなったりして電解槽３１内の塩化ナトリウム水溶液の温度が低くなった場合には負荷電流が減少することになる。
【００３５】
ステップＳ５で判定が否定されると（すなわち、負荷電流が許容範囲の上限値を超えている場合）、限界値（例えば、２００Ａ）未満か否かが判定される（ステップＳ９）。この判定が肯定されると、現在駆動されているＳＳＲ（例えば、ＳＳＲ７９）の駆動を停止し、そのＳＳＲよりも電源トランス７１の巻数比が１ステップだけ大きくなる方向（すなわち、二次巻線７１２の誘起電圧が小さくなる方向）のＳＳＲ（例えば、ＳＳＲ８０）が駆動される（ステップＳ１１）。これにより、二次巻線７１２の誘起電圧が降下して電極３１１，３１２間に流れる負荷電流が小さくなり、規定値（例えば、１６０Ａ）に近づくようになる。その後、ステップＳ１に戻って以降の動作が繰り返し実行され、負荷電流が許容範囲内になるように調節される。ステップＳ９で判定が否定されたとき、異常が生じたものと判断されてマグネットコンダクタ７６が開路され、定電流電源部７の駆動が停止される。
【００３６】
本発明の上記実施形態における次亜塩素酸塩生成装置の電源回路は、上記のようにタップ切換回路７２のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を順番に切り換えて負荷電流値が規定値（例えば、１６０Ａ）に近づくように制御し、負荷電流が許容範囲内に入るようにする一方、負荷電流が許容範囲の上限値を超えた限界値以上である場合に一次側入力が停止され、電極の腐食を防止するための微小電流が供給されるようにしている。このため、電源回路の構成部品点数が削減できて低価格化を図ることができると共に、故障発生率を低くすることができることに加え、安全性の高いものとなる。本発明の上記実施形態における次亜塩素酸塩生成装置の電源回路は、次亜塩素酸ソーダの生成効率を良好な状態に維持させるのに負荷電流の高精度の安定化は必要でないことからタップ切換回路７２の制御による実現が可能となったものである。
【００３７】
なお、本発明の次亜塩素酸塩生成装置の電源回路は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、以下に述べるような種々の変形態様を採用することができる。
（１）上記実施形態では、電流センサ７４で検出した両端電圧とシャント抵抗７４１の抵抗値とに基づいて電流値を算出し、その算出した電流値が所定範囲内にあるか否かを判定するようにしているが、電流値を算出せずにシャント抵抗７４１の両端電圧が所定範囲内にあるか否かを判定することにより間接的に電流値の判定を行うことが可能である。このように、シャント抵抗７４１の両端電圧を直接用いて判定を行う場合でも、負荷電流を検出していることと実質的に同一である。
（２）上記実施形態では、電源トランス７１の巻数比を変更するのにＳＳＲ７７，７８，７９，８０を用いているが、このＳＳＲに代えて電磁石リレーやロータリー式切換スイッチ等を用いてタップ切換回路７２を構成することも可能である。また、一次巻線と、この一次巻線上をスライドさせるブラシと、このブラシを所定のピッチで移動可能なステッピングモータ等の駆動モータとでタップ切換回路７２を構成することも可能である。
（３）上記実施形態では、タップ切換回路７２は、基準引出線Ｔ０にはＳＳＲ等の切換手段が接続されていないが、基準引出線Ｔ０にも切換手段を接続し、基準引出線Ｔ０及びタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のうちのいずれか２つの切換手段を駆動させることにより一次巻線７１１と二次巻線７１２との巻数比を変更し、二次側出力電流を変更することも可能である。すなわち、このような構成でいずれか２つの切換手段を駆動させた場合、一次巻線７１１は駆動された２つの切換手段の間の巻線の巻数となる結果、一次巻線７１１と二次巻線７１２との巻数比が変更され、二次側出力電流が変更される。
（４）上記実施形態では、一次巻線７１１のタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、１ピッチ切り換える毎に二次出力電流が約１５Ａずつ変更可能な巻線位置から引き出されているが、例えば、二次出力電流が規定値（例えば、１５０Ａ）に近い場合は１ピッチ当たりの電流の変化量が小さくなるようにし、二次出力電流が規定値から大きく離れている場合は１ピッチ当たりの電流の変化量が大きくなるようにタップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の引出位置を設定するようにしてもよい。また、タップＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を１ピッチ切り換える毎に二次出力電流が所定値ずつ変更されるようにしておき、二次出力電流が規定値に近い場合は１ピッチだけ切り換え、二次出力電流が規定値から大きく離れている場合は一度に複数ピッチを切り換えるようにすることもできる。
（５）上記実施形態では、本発明の次亜塩素酸塩生成装置の電源回路が適用される次亜塩素酸ソーダ生成装置は、水泳プールの循環装置に並設されるものであるが、水等の対象物の殺菌が必要な他の種々の装置にも適用可能である。また、本発明の次亜塩素酸塩生成装置の電源回路は、次亜塩素酸ソーダ生成装置以外の次亜塩素酸塩生成装置にも適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明は、検出された電流値が許容範囲内にない場合にタップが切り換えられて電流値が許容範囲内になるようにしているので、低価格化を図ることができ、故障発生率を低くすることができる次亜塩素酸塩生成装置の電源回路を実現することができる。また、検出された電流値が許容範囲の上限値を超えた限界値以上である場合に一次側入力が停止され、電極の腐食を防止するための微小電流が供給されるようにしているので、安全性の高い次亜塩素酸塩生成装置の電源回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る定電流電源装置が適用される次亜塩素酸ソーダ生成装置の概略構成を示す図である。
【図２】 図１に示す次亜塩素酸ソーダ生成装置の電解槽を中心とした電気回路構成を示す図である。
【図３】 図１に示す次亜塩素酸ソーダ生成装置の電解槽を中心とした制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】 図１に示す次亜塩素酸ソーダ生成装置の電解槽内の一対の電極間に流れる負荷電流の安定化動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 塩溶解槽
３ 装置本体
５ 次亜塩素酸ソーダ貯留槽
７ 定電流電源部（電源回路）
３１ 電解槽
７１ 電源トランス
７２ タップ切換回路
７３ 整流回路
７４ 電流センサ（電流検出手段）
７５ 制御部（タップ切換制御手段）
７６ マグネットコンダクタ（停止手段）
７７，７８，７９，８０ ＳＳＲ（タップ切換制御手段）
３１１，３１２ 電極
７１１ 一次巻線
７１２ 二次巻線
７４１ シャント抵抗
７５５ 電流値判別手段（判別手段）
Ｔ０ 基準引出線
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ タップ
Claims (1)
- 電解槽に配置された一対の電極間に電源トランスを介して大電流を供給することにより該槽内で次亜塩素酸塩を生成する装置において、前記大電流供給用の電源トランスの一次側であって二次出力電流を変更するための複数の巻線位置に設けられたタップと、二次出力電流を整流して前記一対の電極に供給する整流回路と、整流された電流値を検出する電流検出手段と、前記電流値が予め設定された許容範囲にあるか否かを判別する電流値判別手段と、前記電流値が前記許容範囲の下限値未満である場合に該電流値が大きくなるように前記タップの切り換えを行うと共に、前記電流値が前記許容範囲の上限値を超えた値であって予め設定された限界値未満である場合に該電流値が小さくなるように前記タップの切り換えを行うタップ切換制御手段と、前記電流値が前記限界値以上である場合に一次側入力を停止する停止手段と、一次側入力が停止された場合に駆動される前記一対の電極の腐食を防止するための微小電流供給用の電源トランスの二次側に接続され、前記一対の電極に前記微小電流を供給する整流回路とを備えたことを特徴とする次亜塩素酸塩生成装置の電源回路。
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