JP4031982B2 - 電解水生成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解水生成装置の一形式として、有隔膜電解槽と、同電解槽の各電解室へ被電解水を供給する供給管路と、前記電解槽の各電解室で生成される各電解生成水をそれぞれ流出させる一対の流出管路と、これらの各流出管路を流動する各電解生成水の流量を検出する流量センサを備え、これら両流量センサから検出される両電解生成水の流量に基づいて電解運転を制御する形式の電解水生成装置である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記した特許文献１に記載の電解水生成装置においては、流量センサにて検出される電解生成水の流量に基づいて電解槽の各電極に対する印加電圧を制御することによって、設定されている所定のｐＨ値の各電解生成水を安定的に生成することを意図している。
【０００４】
【特許文献１】
実開平５−２２０９３号公開実用新案サマリー（第１頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、当該形式の電解水生成装置においては、電解運転中、種々の原因によって両電解生成水の流量のバランスが大きく崩れることがある。本発明者は、両電解生成水の流量のバランスが大きく崩れる（アンバランス状態）原因を追求しているところであるが、両電解生成水の流量のアンバランス状態を解消することなく電解運転を継続していると、電解槽中の隔膜が両電極の一方または両方に接触して隔膜を損傷させ、また、電極自体も劣化を加速させるという問題があることを確認した。
【０００６】
これにより、本発明者は、当該形式の電解水生成装置においては、両電解生成水の流量のアンバランス状態は有隔膜電解槽の寿命を縮める異常状態が発生する危険信号であると認識した。従って、本発明の目的は、当該形式の電解水生成装置にて発生する当該危険信号を利用して、当該形式の電解水生成装置の各部位の損傷の発生を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は電解水生成装置に関するもので、本発明に係る電解水生成装置は、有隔膜電解槽と、同電解槽の各電解室へ被電解水を供給する供給管路と、前記電解槽の各電解室で生成される各電解生成水をそれぞれ流出させる一対の流出管路と、これらの各流出管路を流動する各電解生成水の流量を検出する流量センサを備え、これら両流量センサから検出される両電解生成水の流量に基づいて電解運転を制御する電解水生成装置である。
【０００８】
しかして、本発明に係る電解水生成装置においては、当該電解水生成装置の電解運転時、前記両電解生成水の流量差が所定値以上である場合には、電解運転を停止するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の作用・効果】
本発明に係る電解水生成装置と同一形式の電解水生成装置においては、電解運転中、種々の原因によって両電解生成水の流量のバランスが大きく崩れることがある。両電解生成水の流量のバランスが大きく崩れた状態（アンバランス状態）を解消することなく電解運転を継続していると、電解槽中の隔膜が両電極の一方または両方に接触して損傷し、電極自体も劣化を加速させるという問題が発生する。
【００１０】
しかしながら、本発明に係る電解水生成装置においては、各電解生成水の流出管路に配設した両流量センサから検出される両電解生成水の流量差が所定値以上である場合には、電解運転を停止するようにしている。このため、本発明に係る電解水生成装置においては、両電解生成水の流量に大きなアンバランス状態が発生した場合には電解運転が自動的に停止されて、当該アンバランス状態を解消することなく電解運転を継続することに起因する電解槽中の隔膜の損傷、電極自体の劣化等の発生を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、電解水生成装置に関するもので、図１には、本発明に係る電解水生成装置の一実施形態を示している。当該電解水生成装置は、有隔膜電解槽１０と、電解槽１０の各電解室Ｒ1，Ｒ2へ被電解水を供給する被電解水供給機構２０と、当該電解水生成装置の電解運転を制御する制御装置３０ａおよび駆動電源であるバッテリー３０ｂを備えている。
【００１２】
電解槽１０は、槽本体１１と、槽本体１１内を左右一対の室に区画する隔膜１２と、区画された各室に配設されて各室を電解室Ｒ1，Ｒ2に構成する一対の電極１３，１４を備え、各電解室Ｒ1，Ｒ2には、その上流側に被電解水を供給するための被電解水供給管路１５の各分岐管路１５ａ，１５ｂが接続され、かつ、その下流側には各電解室Ｒ1，Ｒ2で生成される電解生成水を流出するための一対の流出管路１６ａ，１６ｂが接続されている。各流出管路１６ａ，１６ｂには、各流出管路１６ａ，１６ｂ内を流動する各電解生成水の流量を検出するための流量センサ１７ａ，１７ｂが介装されている。
【００１３】
被電解水供給機構２０は、水源である水道水の水道管および供給管路の上流側端に接続する原水供給管路２１と、原水供給管路２１の途中に接続する塩水供給管路２２と、塩水供給管路２２の上流端に接続する濃塩水タンク２３を備え、原水供給管路２１における塩水供給管路２２の上流側には電磁開閉弁２４が介装され、かつ、塩水供給管路２２の途中には定量型の供給ポンプ２５が介装されている。
【００１４】
濃塩水タンク２３は、飽和食塩水等の濃塩水を収容するもので、当該電解水生成装置の電解運転時には、供給ポンプ２５の駆動によって、濃塩水タンク２３に収容されている濃塩水の一定量が継続して原水供給管路２１に供給される。原水供給管路２１に供給された濃塩水は、原水供給管路２１の上流側から流入する原水と混合して、被電解水供給管路１５内の上流側にて、設定された一定濃度の被電解水に調製される。調製された被電解水は、被電解水供給管路１５の各分岐管路１５ａ，１５ｂを経て電解槽１０の各電解室Ｒ1，Ｒ2に供給される。
【００１５】
制御装置３０ａは、当該電解水生成装置の電解運転を制御するもので電解制御プログラムを備え、電解運転を指令する電解運転スイッチの投入によって作動を開始する。制御装置３０ａは、流量センサ１７ａ，１７ｂ、電流センサ３１、電磁開閉弁２４、供給ポンプ２５、バッテリー３０ｂ、および電圧調整回路３２に接続されている。
【００１６】
制御装置３０ａは、電解運転スイッチの投入によって出力される電解運転指令信号に基づいて作動し、電磁開閉弁２４を開放して原水の供給を開始するとともに、供給ポンプ２５を駆動させて濃塩水タンク２３に収容されている濃塩水を原水供給管路２１に継続して供給し、かつ、各電極１３，１４に対して設定された電解電圧を印加して、設定された電解電流に基づく電解運転を開始する。
【００１７】
当該電解水生成装置の電解運転では、被電解水供給管路１５内で調製される被電解水が電解槽１０の各電解室Ｒ1，Ｒ2に供給され、各電解室Ｒ1，Ｒ2にて、設定された電解電流の下で電解される。各電解室Ｒ1，Ｒ2にて生成された各電解生成水は各流出管路１６ａ，１６ｂを経て所定の場所へ流出される。
【００１８】
制御装置３０ａは、当該電解水生成装置の電解運転の間、電流センサ３１から出力される電解電流値の検出信号に基づいて、電極１３，１４における印加電流を制御して、電解電流を設定された電解電流値に調整する。また、制御装置３０ａは、各流量センサ１７ａ，１７ｂから出力される流量値の検出信号に基づいて、電解運転を制御する。本発明においては、当該電解運転の制御に特徴を有するものである。
【００１９】
当該電解運転の制御では、両流量センサ１７ａ，１７ｂから検出される両電解生成水の流量に基づいて電解運転を制御するものであって、当該電解水生成装置の電解運転時、両電解生成水の流量差が所定値以上である場合には、電解運転を停止させる制御手段を採っている。これにより、当該電解水生成装置においては、両電解生成水の流量に大きなアンバランス状態が発生した場合には電解運転が自動的に停止されて、当該アンバランス状態を解消することなく電解運転を継続することに起因する電解槽１１中の隔膜１２の損傷、電極１３，１４の劣化等の発生を防止することができる。
【００２０】
制御装置３０ａが有する電解運転を制御する制御プログラムは、図２に示すフローチャートに基づいて実行される。制御装置３０ａを構成するマイクロコンピュータは、ステップ１０１にて、電磁開閉弁２４を開放し、供給ポンプ２５を駆動し、かつ、両電極１３，１４に設定された電圧を印加して設定された電解電流に調整して、電解運転を開始する。
【００２１】
マイクロコンピュータは、電解運転開始後、ステップ１０２にて、電解電流値が設定されている電解電流値Ａか否かを判定する。マイクロコンピュータは、電解電流値が設定値Ａでないものと判定した場合には、ステップ１０３にて電解電流値を設定値Ａに補正して、プログラムをステップ１０４に進め、また、電解電流値が設定値Ａであるものと判定した場合には、そのままプログラムをステップ１０４に進める。
【００２２】
マイクロコンピュータは、ステップ１０４では、両流量センサ１７ａ，１７ｂから出力される流量検出信号に基づいて両流出管路１６ａ，１６ｂを流動する両電解生成水の流量差を演算して、ステップ１０５にて、両電解生成水の流量差が設定値Ｂ以上か設定値未満かを判定する。マイクロコンピュータは、両電解生成水の流量差が設定値Ｂ未満であるものと判定した場合には、プログラムをステップ１０２に戻して電解運転を継続し、両電解生成水の流量差が設定値Ｂ以上であるものと判定した場合には、プログラムをステップ１０６およびステップ１０７に進める。
【００２３】
マイクロコンピュータは、ステップ１０６では、当該電解水生成装置の制御盤にエラー表示を行い、かつ、ステップ１０７では、両電極１３，１４に対する電圧の印加を停止し、供給ポンプ２５の駆動を停止し、電磁開閉弁２４を閉鎖して電解運転を停止する。
【００２４】
これにより、当該電解水生成装置においては、両電解生成水の流量に大きなアンバランス状態が発生した場合には電解運転が自動的に停止されて、当該アンバランス状態を解消することなく電解運転を継続することに起因する電解槽１０中の隔膜１２の損傷や、電極１３，１４等の劣化の発生を防止することができる。当該電解水生成装置は、電解運転の停止の間、点検および修理を受けて、正常状態に復帰される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電解水生成装置の一例を示す模式的構成図である。
【図２】同電解水生成装置の制御装置が有する電解制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０…有隔膜電解槽、Ｒ1，Ｒ2…電解槽、１１…槽本体、１２…隔膜、１３，１４…電極、１５…被電解水供給管路、１５ａ，１５ｂ…分岐管路、１６ａ，１６ｂ…流出管路、１７ａ，１７ｂ…流量センサ、２０…被電解水供給機構、２１…原水供給管路、２２…塩水供給管路、２３…濃塩水タンク、２４…電磁開閉弁、２５…供給ポンプ、３０ａ…制御装置、３０ｂ…バッテリー、３１…電流センサ、３２…電圧調整回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解水生成装置の一形式として、有隔膜電解槽と、同電解槽の各電解室へ被電解水を供給する供給管路と、前記電解槽の各電解室で生成される各電解生成水をそれぞれ流出させる一対の流出管路と、これらの各流出管路を流動する各電解生成水の流量を検出する流量センサを備え、これら両流量センサから検出される両電解生成水の流量に基づいて電解運転を制御する形式の電解水生成装置である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記した特許文献１に記載の電解水生成装置においては、流量センサにて検出される電解生成水の流量に基づいて電解槽の各電極に対する印加電圧を制御することによって、設定されている所定のｐＨ値の各電解生成水を安定的に生成することを意図している。
【０００４】
【特許文献１】
実開平５−２２０９３号公開実用新案サマリー（第１頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、当該形式の電解水生成装置においては、電解運転中、種々の原因によって両電解生成水の流量のバランスが大きく崩れることがある。本発明者は、両電解生成水の流量のバランスが大きく崩れる（アンバランス状態）原因を追求しているところであるが、両電解生成水の流量のアンバランス状態を解消することなく電解運転を継続していると、電解槽中の隔膜が両電極の一方または両方に接触して隔膜を損傷させ、また、電極自体も劣化を加速させるという問題があることを確認した。
【０００６】
これにより、本発明者は、当該形式の電解水生成装置においては、両電解生成水の流量のアンバランス状態は有隔膜電解槽の寿命を縮める異常状態が発生する危険信号であると認識した。従って、本発明の目的は、当該形式の電解水生成装置にて発生する当該危険信号を利用して、当該形式の電解水生成装置の各部位の損傷の発生を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は電解水生成装置に関するもので、本発明に係る電解水生成装置は、有隔膜電解槽と、同電解槽の各電解室へ被電解水を供給する供給管路と、前記電解槽の各電解室で生成される各電解生成水をそれぞれ流出させる一対の流出管路と、これらの各流出管路を流動する各電解生成水の流量を検出する流量センサを備え、これら両流量センサから検出される両電解生成水の流量に基づいて電解運転を制御する電解水生成装置である。
【０００８】
しかして、本発明に係る電解水生成装置においては、当該電解水生成装置の電解運転時、前記両電解生成水の流量差が所定値以上である場合には、電解運転を停止するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の作用・効果】
本発明に係る電解水生成装置と同一形式の電解水生成装置においては、電解運転中、種々の原因によって両電解生成水の流量のバランスが大きく崩れることがある。両電解生成水の流量のバランスが大きく崩れた状態（アンバランス状態）を解消することなく電解運転を継続していると、電解槽中の隔膜が両電極の一方または両方に接触して損傷し、電極自体も劣化を加速させるという問題が発生する。
【００１０】
しかしながら、本発明に係る電解水生成装置においては、各電解生成水の流出管路に配設した両流量センサから検出される両電解生成水の流量差が所定値以上である場合には、電解運転を停止するようにしている。このため、本発明に係る電解水生成装置においては、両電解生成水の流量に大きなアンバランス状態が発生した場合には電解運転が自動的に停止されて、当該アンバランス状態を解消することなく電解運転を継続することに起因する電解槽中の隔膜の損傷、電極自体の劣化等の発生を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、電解水生成装置に関するもので、図１には、本発明に係る電解水生成装置の一実施形態を示している。当該電解水生成装置は、有隔膜電解槽１０と、電解槽１０の各電解室Ｒ1，Ｒ2へ被電解水を供給する被電解水供給機構２０と、当該電解水生成装置の電解運転を制御する制御装置３０ａおよび駆動電源であるバッテリー３０ｂを備えている。
【００１２】
電解槽１０は、槽本体１１と、槽本体１１内を左右一対の室に区画する隔膜１２と、区画された各室に配設されて各室を電解室Ｒ1，Ｒ2に構成する一対の電極１３，１４を備え、各電解室Ｒ1，Ｒ2には、その上流側に被電解水を供給するための被電解水供給管路１５の各分岐管路１５ａ，１５ｂが接続され、かつ、その下流側には各電解室Ｒ1，Ｒ2で生成される電解生成水を流出するための一対の流出管路１６ａ，１６ｂが接続されている。各流出管路１６ａ，１６ｂには、各流出管路１６ａ，１６ｂ内を流動する各電解生成水の流量を検出するための流量センサ１７ａ，１７ｂが介装されている。
【００１３】
被電解水供給機構２０は、水源である水道水の水道管および供給管路の上流側端に接続する原水供給管路２１と、原水供給管路２１の途中に接続する塩水供給管路２２と、塩水供給管路２２の上流端に接続する濃塩水タンク２３を備え、原水供給管路２１における塩水供給管路２２の上流側には電磁開閉弁２４が介装され、かつ、塩水供給管路２２の途中には定量型の供給ポンプ２５が介装されている。
【００１４】
濃塩水タンク２３は、飽和食塩水等の濃塩水を収容するもので、当該電解水生成装置の電解運転時には、供給ポンプ２５の駆動によって、濃塩水タンク２３に収容されている濃塩水の一定量が継続して原水供給管路２１に供給される。原水供給管路２１に供給された濃塩水は、原水供給管路２１の上流側から流入する原水と混合して、被電解水供給管路１５内の上流側にて、設定された一定濃度の被電解水に調製される。調製された被電解水は、被電解水供給管路１５の各分岐管路１５ａ，１５ｂを経て電解槽１０の各電解室Ｒ1，Ｒ2に供給される。
【００１５】
制御装置３０ａは、当該電解水生成装置の電解運転を制御するもので電解制御プログラムを備え、電解運転を指令する電解運転スイッチの投入によって作動を開始する。制御装置３０ａは、流量センサ１７ａ，１７ｂ、電流センサ３１、電磁開閉弁２４、供給ポンプ２５、バッテリー３０ｂ、および電圧調整回路３２に接続されている。
【００１６】
制御装置３０ａは、電解運転スイッチの投入によって出力される電解運転指令信号に基づいて作動し、電磁開閉弁２４を開放して原水の供給を開始するとともに、供給ポンプ２５を駆動させて濃塩水タンク２３に収容されている濃塩水を原水供給管路２１に継続して供給し、かつ、各電極１３，１４に対して設定された電解電圧を印加して、設定された電解電流に基づく電解運転を開始する。
【００１７】
当該電解水生成装置の電解運転では、被電解水供給管路１５内で調製される被電解水が電解槽１０の各電解室Ｒ1，Ｒ2に供給され、各電解室Ｒ1，Ｒ2にて、設定された電解電流の下で電解される。各電解室Ｒ1，Ｒ2にて生成された各電解生成水は各流出管路１６ａ，１６ｂを経て所定の場所へ流出される。
【００１８】
制御装置３０ａは、当該電解水生成装置の電解運転の間、電流センサ３１から出力される電解電流値の検出信号に基づいて、電極１３，１４における印加電流を制御して、電解電流を設定された電解電流値に調整する。また、制御装置３０ａは、各流量センサ１７ａ，１７ｂから出力される流量値の検出信号に基づいて、電解運転を制御する。本発明においては、当該電解運転の制御に特徴を有するものである。
【００１９】
当該電解運転の制御では、両流量センサ１７ａ，１７ｂから検出される両電解生成水の流量に基づいて電解運転を制御するものであって、当該電解水生成装置の電解運転時、両電解生成水の流量差が所定値以上である場合には、電解運転を停止させる制御手段を採っている。これにより、当該電解水生成装置においては、両電解生成水の流量に大きなアンバランス状態が発生した場合には電解運転が自動的に停止されて、当該アンバランス状態を解消することなく電解運転を継続することに起因する電解槽１１中の隔膜１２の損傷、電極１３，１４の劣化等の発生を防止することができる。
【００２０】
制御装置３０ａが有する電解運転を制御する制御プログラムは、図２に示すフローチャートに基づいて実行される。制御装置３０ａを構成するマイクロコンピュータは、ステップ１０１にて、電磁開閉弁２４を開放し、供給ポンプ２５を駆動し、かつ、両電極１３，１４に設定された電圧を印加して設定された電解電流に調整して、電解運転を開始する。
【００２１】
マイクロコンピュータは、電解運転開始後、ステップ１０２にて、電解電流値が設定されている電解電流値Ａか否かを判定する。マイクロコンピュータは、電解電流値が設定値Ａでないものと判定した場合には、ステップ１０３にて電解電流値を設定値Ａに補正して、プログラムをステップ１０４に進め、また、電解電流値が設定値Ａであるものと判定した場合には、そのままプログラムをステップ１０４に進める。
【００２２】
マイクロコンピュータは、ステップ１０４では、両流量センサ１７ａ，１７ｂから出力される流量検出信号に基づいて両流出管路１６ａ，１６ｂを流動する両電解生成水の流量差を演算して、ステップ１０５にて、両電解生成水の流量差が設定値Ｂ以上か設定値未満かを判定する。マイクロコンピュータは、両電解生成水の流量差が設定値Ｂ未満であるものと判定した場合には、プログラムをステップ１０２に戻して電解運転を継続し、両電解生成水の流量差が設定値Ｂ以上であるものと判定した場合には、プログラムをステップ１０６およびステップ１０７に進める。
【００２３】
マイクロコンピュータは、ステップ１０６では、当該電解水生成装置の制御盤にエラー表示を行い、かつ、ステップ１０７では、両電極１３，１４に対する電圧の印加を停止し、供給ポンプ２５の駆動を停止し、電磁開閉弁２４を閉鎖して電解運転を停止する。
【００２４】
これにより、当該電解水生成装置においては、両電解生成水の流量に大きなアンバランス状態が発生した場合には電解運転が自動的に停止されて、当該アンバランス状態を解消することなく電解運転を継続することに起因する電解槽１０中の隔膜１２の損傷や、電極１３，１４等の劣化の発生を防止することができる。当該電解水生成装置は、電解運転の停止の間、点検および修理を受けて、正常状態に復帰される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電解水生成装置の一例を示す模式的構成図である。
【図２】同電解水生成装置の制御装置が有する電解制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０…有隔膜電解槽、Ｒ1，Ｒ2…電解槽、１１…槽本体、１２…隔膜、１３，１４…電極、１５…被電解水供給管路、１５ａ，１５ｂ…分岐管路、１６ａ，１６ｂ…流出管路、１７ａ，１７ｂ…流量センサ、２０…被電解水供給機構、２１…原水供給管路、２２…塩水供給管路、２３…濃塩水タンク、２４…電磁開閉弁、２５…供給ポンプ、３０ａ…制御装置、３０ｂ…バッテリー、３１…電流センサ、３２…電圧調整回路。
Claims (1)
- 有隔膜電解槽と、同電解槽の各電解室へ被電解水を供給する供給管路と、前記電解槽の各電解室で生成される各電解生成水をそれぞれ流出させる一対の流出管路と、これらの各流出管路を流動する各電解生成水の流量を検出する流量センサを備え、これら両流量センサから検出される両電解生成水の流量に基づいて電解運転を制御する電解水生成装置であり、当該電解水生成装置の電解運転時、前記両電解生成水の流量差が所定値以上である場合には、電解運転を停止するようにしたことを特徴とする電解水生成装置。
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