JP4415444B2

JP4415444B2 - 電解装置

Info

Publication number: JP4415444B2
Application number: JP2000032897A
Authority: JP
Inventors: 啓次郎国本; 岳見桶田; 朋秀松本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2020-02-10
Also published as: JP2001219169A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩化ナトリウム水溶液を無隔膜電解槽に供給し電気分解（以下電解とする）することにより電解水を殺菌水として供給可能にした電解装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より塩化ナトリウム水溶液を無隔膜電解槽に供給し電解することにより電解水を殺菌水として供給可能にした電解装置はあった（例えば、特開平４−９４７８５号公報）。
【０００３】
この電解装置は図５に示すように１は無隔膜方式の電解槽であり、一対の陰極２と陽極３を内部に形成されている。この電解槽１の給水側には給水管４を接続するとともに電解槽１の出口側に、出水管５が接続され、連続式電解水生成装置が構成されている。
【０００４】
また、給水管４には水に塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液６を添加する塩化ナトリウム添加装置７と、塩酸（ＨＣｌ）水溶液８を添加する塩酸添加装置９が薬液供給管１２、１３を介して接続されている。
【０００５】
さらに、給水管４の薬液供給管１２、１３の接続部上流側に原水分岐部１４で分岐したバイパス管１５が、混合部１６で出水管５の流れと合流するよう接続されている。
【０００６】
また、１７は電解水の流量を調整する弁で、給水管４に設けられ、１８は原水のバイパス管１５の流量を調整する弁でバイパス管１５に設けている。
【０００７】
１９は陰極２と陽極３に電気を供給する直流電源である。
【０００８】
以上の構成において、給水管４より原水を供給し、塩化ナトリウム添加装置７と塩酸添加装置９を駆動した状態で通水電解すると、電解槽１内で次亜塩素酸水を多く含む電解水となって出水管５より排出される。一方バイパス管１５からの原水は、混合部１６で電解水と合流し、希釈混合され取水される。この混合割合は弁１７、１８の開度を調整することでなされる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の電解装置では、以下のような課題を有している。
【００１０】
（１）キッチンでは手指の殺菌だけでなく、ふきんなどの漂白や排水口のぬめりの防止など高濃度の殺菌水が必要であるが、従来例では連続式電解水生成装置であり、流水しながら電解動作を行うため、電解する際の単位水量当たりの電解エネルギーが少なくなるので、高濃度の次亜塩素酸が生成できない。これを実現するためには電極面積を大きく取る必要があるとともに電解に要する電気量も増大し、電解装置の大型化、高価格化およびランニングコストの増加につながる。
【００１１】
（２）電解水の次亜塩素酸濃度は、希釈混合の割合を変更すれば濃度変更は可能であるが、その濃度がどの程度かを知る術がないため、危険な高濃度になったり、また殺菌効果のない低濃度になる可能性がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、給水手段と、少なくとも一対の電極を有し、前記給水手段から供給された水を内部に滞留し、電気分解して電解水を生成する電解槽と、前記電解槽に接続し、前記電解槽に塩素イオンを供給可能な塩素イオン供給手段と、前記電解槽の上流側に接続され、電解水と給水手段から供給された水を混合可能な混合手段と、前記混合手段で混合される混合水を取水可能な電解水供給路と、前記混合水の電解水濃度を設定する設定手段と、給水手段、電解槽、塩素イオン供給手段、混合手段の少なくともひとつの動作を制御する制御手段を有し、前記制御手段は前記設定手段の設定値と電解槽の電解水濃度とに応じて混合手段を制御するものである。
【００１３】
本発明の要点は、電解槽内に水を滞留し、バッチ状態で電気分解を行い生成した電解水を混合手段により任意の濃度で供給する点にあり、制御手段により給水手段から電解槽内に水を供給し、その後、塩素イオン供給手段で電解槽内に塩素イオンを供給し、電極に通電を行い、電解槽内に電解水を生成した後、再び給水手段で水を送り込み電解槽内の電解水を排出する。排出された電解水は、混合手段により所定の比率で給水手段からの水が混ぜられ、所定濃度に希釈された水を取水することができる。従って、混合手段により高濃度から低濃度の電解水を含む水ができるので、手指の殺菌（次亜塩素酸濃度５０ppm以下）から布巾などの漂白（次亜塩素酸濃度１０００ppm以上）など多様な用途にあった濃度の電解水を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１にかかる電解装置は、給水手段と、少なくとも一対の電極を有し、前記給水手段から供給された水を内部に滞留し、電気分解して電解水を生成する電解槽と、前記電解槽に接続し、前記電解槽に塩素イオンを供給可能な塩素イオン供給手段と、前記電解槽の上流側に接続され、電解水と給水手段から供給された水を混合可能な混合手段と、前記混合手段で混合される混合水を取水可能な電解水供給路と、前記混合水の電解水濃度を設定する設定手段と、給水手段、電解槽、塩素イオン供給手段、混合手段の少なくともひとつの動作を制御する制御手段を有し、前記制御手段は前記設定手段の設定値と電解槽の電解水濃度を予測する、もしくは検出することで混合手段を制御するようにしている。
【００１５】
そして、制御手段により給水手段から電解槽内に水を供給し、その後、塩素イオン供給手段で電解槽内に塩素イオンを供給し、電極に通電を行い、電解槽内に電解水を生成した後、再び給水手段で水を送り込み電解槽内の電解水を排出する。排出された電解水は、電解水濃度に応じて混合手段により所定の比率で給水手段からの水が混ぜられ、所定濃度に希釈された水を取水することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２にかかる電解装置の制御手段は、電解槽の電解水濃度の変化を予測し、設定手段の設定値を目標に、前記予測濃度から混合手段の混合割合を求め、この混合割合に応じて混合手段を制御するようにしている。
【００１７】
そして、常に変化する電解槽の電解水濃度を予測して、この予測値に基づいて混合割合を決めるので、正確に所定濃度に希釈された水を取水することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項３にかかる電解装置は、電解槽内に電解水センサーを設け、制御手段として、給水中に前記電解水センサーと設定手段の設定値との偏差に応じて混合手段を制御するようにしている。
【００１９】
そして、常に変化する電解槽の電解水濃度を電解水センサーにより検知して、この値に基づいて混合手段を制御するので、正確に所定濃度に希釈された水を取水することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項４にかかる電解装置は、電解水供給路に電解水センサーを設け、制御手段として、給水中に前記電解水センサーと設定手段の設定値との偏差に応じて混合手段を制御するようにしている。
【００２１】
そして、電解水センサーにより検知した電解水濃度が設定値になるよう混合手段をフィードバック制御するので、電解水濃度の変化や希釈する水の性質に係りなく正確に所定濃度に希釈された水を取水することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項５にかかる電解装置は、制御手段として、電解槽の電解水残量が所定値以下に減少した場合は、電気分解を開始し、電解水の供給を禁止するようにしている。
【００２３】
そして、電解槽内の電解水が所定値以下にならないように電解し、電解中は電解水の供給を停止するので、電解水が不足しても電解水濃度が所定値以下にならないので、電解水は所定以上の殺菌効果を保つことができる。
【００２４】
また、本発明の請求項６にかかる電解装置は、請求項２における濃度予測を、電解水生成濃度と経過時間と電解槽への給水量より定まる電解水濃度減衰特性を予め記憶させ、前記電解水濃度減衰特性から電解水濃度を予測するようにしている。
【００２５】
そして、電解水の濃度減衰の主要因である経過時間と給水による減衰特性から、電解直後の電解水生成濃度を基準にして、現実の経過時間と給水量に基づき電解水濃度を予測するので、正確な濃度変化が求められる。
【００２６】
また、本発明の請求項７にかかる電解装置は、請求項６における電解水生成濃度を、塩素イオン供給量と電極への通電量より定まる電解水生成濃度特性を予め記憶させ、前記電解水生成濃度特性から電解水生成濃度を求めるいる。
【００２７】
そして、電解水生成濃度を、その主要因である塩素イオン量と電極への電気量とに基づき求めるので、正確な電解水の生成濃度を知ることができる。
【００２８】
また、本発明の請求項８にかかる電解装置は、制御手段として、電解水生成からの経過時間が所定時間を超えた場合に電解槽の電解水を排出するようにしている。
【００２９】
そして、電解水を生成してから長期間（所定時間）放置された場合に、電解水を排出するようにしているので、電解水濃度減衰による濃度低下がリセットされ、新たに電解できるので正確で高濃度の電解水を保持できる。
【００３０】
また、本発明の請求項９にかかる電解装置は、電解槽内に電解水センサーを設け、制御手段として、電解中の電解水濃度の上昇速度に応じて電極への通電量を制御するものである。
【００３１】
そして、電解水濃度の上昇速度は塩素イオンの供給量のバラツキにより変化する。したがって、この上昇速度に応じて電解水濃度が目標濃度に必要な電極への通電量を求め、電解することにより正確な電解水濃度が得られる。
【００３２】
また、本発明の請求項１０にかかる電解装置は、電解槽内に電解水センサーを設け、制御手段は、電解中の電解水濃度の上昇速度に応じて塩素イオン供給手段による塩素イオン供給量を反比例的に制御するものである。
【００３３】
そして、電解水濃度の上昇速度は塩素イオンの供給量に比例関係にある。このことから電解開始直後の電解水の上昇速度から塩素イオンの供給量を推定し、上昇速度が小さければ塩素イオンを多く追加供給し、上昇速度が大きくなれば少なく追加供給し、所定の塩素イオン供給量に調整する。したがって、塩素イオンの供給を正確に行うことができる。
【００３４】
また、本発明の請求項１１にかかる電解装置は、設定手段として、複数の選択スイッチを有し、制御手段は、前記選択スイッチに応じて複数の電解水濃度と給水量の設定値の中から一組の設定値を呼び出し、選定された給水量に応じて給水手段を制御し、選定された電解水濃度に応じて混合手段を制御するようにしている。
【００３５】
そして、選択スイッチの中から使用用途に合ったスイッチを入れると、そのスイッチに関連付けられた電解水濃度と給水量が選定され、その選定値の濃度と量の電解水が取水できる。したがって多用途の電解水がスイッチひとつで選択できる。
【００３６】
【実施例】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１を示す電解装置の模式図である。図１において、２０は陽極２１と陰極２２の一対の電極を対向して内設した電解槽で、上部に出水口２３、中央部に入水口２４、下部に食塩水入口２５がそれぞれ設けてある。２６は給水路２７に設けた給水手段であり、電解槽２０の入水口２４に連通して設けられており、電解槽２０内に給水供給可能に構成されている。なおこの給水手段２６は電動の開閉弁である。
【００３７】
２８は出水路で、出水口２３からの電解水を混合手段２９へ連通させるよう接続している。３０はバイパス路で、給水路２７の給水手段２６下流側の水を混合手段２９へ連通するよう接続している。混合手段２９は、出水路２８の電解水とバイパス路３０の水を任意の混合割合で混合させ、この混合水を電解水供給路３１に吐出するよう配管されている。なお混合手段２９は電動モータ（図示せず）により混合割合を可変する混合弁より成っている。
【００３８】
３２は出水路２８に設けた排水弁で、出水路２８の流れを混合手段２９側と排水路３３側とに切換える。
【００３９】
３４は両電極２１、２２に電圧を印可して水を電解するための直流電源である。３５は電解槽２０に食塩水を供給する塩素イオン供給手段であり、固形の状態で食塩３６を充填した食塩タンク３７と電解槽２０の上流から分岐した給水管３８を介して食塩水を供給する給水ポンプ３９および給塩路４０を有しており、飽和食塩水（食塩濃度２６％）が電解槽２０内で所定量供給される。
【００４０】
４１は電解水センサーで、電解水供給路３１の電解水濃度を検出するするよう設けられている。なおこの電解水は次亜塩素酸をいう。
【００４１】
４２は制御手段であり、設定手段４３で設定された設定値に基づき上記の構成要素を制御する。設定手段４３には３種類の用途別の選択スイッチ４４が設けられている。
【００４２】
上記構成において次に本実施例の作用、動作について図１および図２を用いて説明する。
【００４３】
図２において５０で運転を開始すると、５１の排水運転を行う。この排水運転は、まず排水弁３２を排水路３３側に切換え、給水手段２６を開成させる。すると、給水路２７より水は電解槽２０内に流入するとともに、電解槽２０内の残留した電解水が排水路３３を経て排出される。
【００４４】
次に５２の食塩供給運転に移る。ここでは給水ポンプ３９が動作して給水管４０を経て食塩タンク３７内に水が供給され、内部の飽和食塩水が電解槽２０内に供給されて電解槽２９底部に溜まる。
【００４５】
次に５３の電解運転では、直流電源３４を作動させ、電極２１、２２間に電圧が印加され、電気分解が開始される。
【００４６】
電気分解の開始直後は、電極２１、２２の大部分が水と接触しているため、水の電気分解が優先的に起こり、電極２１、２２間に水素と酸素ガスを発生する。これらのガスは水道水よりも軽いので、電解槽２０の上部分に浮上する。このガスの移動により、電極２１、２２間に上方向への水の流れが発生する。そして、電解槽２０底部に滞留している食塩水は、ガスの浮上により発生した水の流れにより電極２１、２２間に吸い上げられ、電解槽２０内の水に拡散する。一般に塩素イオン濃度が高いほど次亜塩素酸などの塩素化合物（以下、次亜塩素酸と呼ぶ）の生成効率は高くなると言われており、（化１）の反応が起こりやすくなる。
【００４７】
【化１】

【００４８】
また、電気分解で次亜塩素酸を生成する場合、供給する食塩水の量が次亜塩素酸の生成効率に大きく影響を与える。すなわち、電解槽２０への食塩水の供給量が多くなれば、生成効率は高まり、電解槽２０での次亜塩素酸の生成濃度は高くなり、食塩水の供給量が少ないと、次亜塩素酸の生成濃度は低くなるので、飽和食塩水を給水ポンプ３９で定量送るようにしている。
【００４９】
さらに、電極２１、２２間に直流電源３４から一定電流で一定時間の通電を行えば、毎回ほぼ同濃度の次亜塩素酸が生成できる。すなわち、電解水である次亜塩素酸の生成濃度は食塩の供給量と電極２１、２２への通電量により決定される。なお電解運転が終了したら、排水弁３２は混合手段２９側に切換える。
【００５０】
次に５４の選択スイッチ判定に移る。これは選択スイッチ４４が押された場合に、用途別に電解水の設定値を切換えるもので、手洗いのスイッチが押された場合は５５で電解水濃度設定Ａを５０ppmに設定し、給水時間Ｂを３０秒に設定する。殺菌のスイッチが押された場合は５６で電解水濃度設定Ａを２００ppmに設定し、給水時間Ｂを１０秒に設定する。漂白のスイッチが押された場合には５７で電解水濃度設定Ａを１０００ppmに設定し、給水時間Ｂを１２０秒に設定する。このように使用目的に適合した複数の電解水濃度設定値と給水時間を記憶しておき、選択スイッチ４４に応じて記憶手段の中から一組の条件を呼び出すことができる。
【００５１】
５８では運転判定を行う。ここでは、選択スイッチ４４が押されてないか、選択された給水時間Ｂを経過していた場合に、５９で給水手段２６を閉止し５４の選択スイッチ判定に戻す。また、選択スイッチ４４が押され、経過時間が選択された給水時間Ｂの範囲内であれば、６０で給水手段２６を開成し、電解水の供給運転を行う。さらに、前回の電解運転からの経過時間が例えば２４時間等の所定時間を超えた場合に、５１の排水運転に戻す。
【００５２】
６０で給水手段２６が開成されると、電解槽２０に水が供給され、電解槽２０内の高濃度（例えば２０００ppm）の電解水が出水路２８より混合手段２９に吐出される。一方バイパス路３０からは水が混合手段２９に供給され、ここで混合され希釈された電解水が電解水供給路３１から取水される。
【００５３】
６１では、電解水供給路３１に設けた電解水センサー４１で、混合希釈された電解水の次亜塩素酸濃度を検出する。
【００５４】
６２で、電解水濃度設定Ａと電解水センサー４１の検出濃度Ｃとの偏差（Ａ−Ｃ）がゼロになるように混合手段２９の混合割合をフィードバック制御する。すなわち偏差が正の場合は電解水の割合を増し、負の場合は割合を減じる。
【００５５】
６３は、電解槽内の次亜塩素酸の濃度を予測して、濃度に余裕がある場合は、５４の選択スイッチ判定に戻して運転を続行し、濃度不足になると判定した場合は、６４で電解水供給を停止し、５１の排水運転に戻す。
【００５６】
電解槽内の次亜塩素酸の濃度予測は、電解水濃度減衰特性を予め実験的に求めておき、その特性より予測する。（式１）は特性例を示す。
【００５７】
Ｘ＝Ｄ−Ｅ・ｔ−Ｆ・Σｗ（１）
ただし
Ｘ：次亜塩素酸濃度予測値
Ｄ：電解直後の次亜塩素酸初期濃度
Ｅ：経過時間の係数
ｔ：電解終了時からの経過時間
Ｆ：給水量の係数
Σｗ：電解終了時からの給水量の積算値
そして、この予測値が所定値（例えば１０００ppm）以下に減少した場合は、濃度不足と判定して給水を停止する。
【００５８】
なお次亜塩素酸初期濃度Ｄである電解水生成濃度は、前述したように食塩の供給量ｓと電極２１、２２への通電量ｑにより決定される。したがって、（式２）より求まる。
【００５９】
Ｄ＝Ｇ・ｓ・ｑ（２）
ただし
Ｇ：食塩供給量と通電量の係数（非線型食塩供給量ｓの関数）
以上のように本実施例によれば、使用用途別の選択スイッチ４４を押すだけで所要の次亜塩素酸濃度の電解水が適量取水できる。ここでは手洗いに５０ppmの次亜塩素酸濃度電解水を３０秒でるようにしている。また包丁やまな板等の殺菌に使用する殺菌水として殺菌スイッチを押すと、濃度２００ppmの電解水が１０秒間取水できる。さらに、布巾や湯飲み等の漂白殺菌には、漂白スイッチを押すと濃度１０００ppmの高濃度の電解水が１２０秒取水できる。
【００６０】
このときの電解水は電解水センサーにより次亜塩素酸の濃度検知がされ、混合手段の混合割合をフィードバック制御するので所要の濃度の電解水が精度よく得られる。
【００６１】
また、電解水を使用したり放置することにより電解槽内の次亜塩素酸濃度が減衰するために濃度不足に陥るのを、事前に判定して電解するようにしたので、電解水供給中に所要濃度が得られるなくなることがない。この次亜塩素酸濃度の減衰は食塩供給量・電極への通電量・経過時間・給水量から推定するのでセンサー等の必要がなくコストがかからない。
【００６２】
さらに、電解運転を開始する前に電解槽２０内の残留した電解水を排水するので、電解槽内２０の次亜塩素酸の濃度が一旦水道水レベルにリセットされ、食塩供給量と電極２１、２２への通電量により正確な濃度の電解水が得られる。
【００６３】
また、電解運転から一定の所用時間（例えば２４時間）が経過したら自動的に電解槽２０の残留電解水を排水して、再度電解運転を行うので、常に一定以上の濃度の電解水を保ことができる。
【００６４】
（実施例２）
次に、実施例２の発明を説明する。
【００６５】
実施例２と実施例１との違いは、図２の６２における混合手段制御で、電解槽内の次亜塩素酸の濃度を予測して、次亜塩素酸濃度予測値Ｘと給水される水のが混合された場合に、混合した電解水濃度が電解水濃度設定Ａになるように混合手段２９の混合割合を制御する点である。すなわち混合手段２９の駆動量と混合割合の関係を予め求め、所要混合割合になるよう混合しゅだん２９を駆動する点である。なお、実施例１の電解装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説明を省略する。
【００６６】
次亜塩素酸濃度予測Ｘは実施例１で説明ど同一方法である。
【００６７】
混合手段２９の電解水の混合割合Ｙは（式３）により求められる。
【００６８】
Ｙ＝（Ａ−Ｇ）／（Ｘ−Ｇ）（３）
ただし
Ｇ：水の次亜塩素酸濃度
（Ｘが１０００ppmレベルであればＧを無視して問題無い）
この方法によれば、電解水センサーの検出遅れがないため、供給開始から所定濃度の次亜塩素酸が取水できる。
【００６９】
また、電解水センサーが無くとも成り立つのでコストダウンにつながる。
【００７０】
（実施例３）
次に、実施例３の発明を図２と図３を用いて説明する。
【００７１】
図３は実施例３を示す電解装置の模式図である。
【００７２】
実施例３と実施例１との違いは、図３の電解槽２０に内部の次亜塩素酸濃度を検知する電解水センサー４５を設けた点と、図２の６１での電解水濃度検知が、電解水センサー４５により電解槽２０内の次亜塩素酸濃度を検出するようにした点、図２の６２においてこの検出値に基づいて混合手段２９を制御する点、そして、図２の６３においてこの検出値に基づいて濃度不足を判定するようにした点である。なお、実施例１および実施例２の電解装置と同一構造のものは同一符号を付与し、詳細な説明を省略する。
【００７３】
６２の混合手段２９の制御は、実施例２における次亜塩素酸濃度予測値Ｘが電解水センサー４５の検出値Ｚに置き換わる構成となっている。すなわち混合手段２９の電解水の混合割合Ｙは（式４）により求める。
【００７４】
Ｙ＝（Ａ−Ｇ）／（Ｚ−Ｇ）（４）
この方法によれば、電解水センサー４５により直接次亜塩素酸濃度を検出するので、より高精度の混合制御ができる。
【００７５】
６３の濃度不足を判定も実施例１の次亜塩素酸濃度予測値Ｘを電解水センサー４５の検出値Ｚに置き換える構成としているため、精度よく判定ができる。
【００７６】
（実施例４）
次に、実施例４の発明を説明する。
【００７７】
図４は実施例４における食塩供給と電解運転制御のフローチャートである。
【００７８】
実施例４の実施例１及び実施例３との違いは、図２の５２と５３の食塩供給と電解運転の制御を図４に示すようにした点にある。なお、実施例１及び実施例３の電解装置と同一構造のものは同一符号を付与し、詳細な説明を省略する。
【００７９】
図４において、７１では給水ポンプ３９が動作して食塩タンク内部の飽和食塩水が電解槽２０内に供給されて電解槽２９底部に溜まる。ここでは、目標量と思われる供給量より少なめに食塩水を供給する。そして、７２で電極２１、２２間に電圧を印加して電解を開始し、７３で電解水センサー４５により電解槽２０内の次亜塩素酸濃度を検知する。７４はこの検知した濃度の上昇速度を演算して求める。７５ではこの上昇速度が所定値に達してなければ７１の食塩供給に戻る。
【００８０】
上昇速度が所定値を超えれば７６の電解運転にすすむ。ここでの次亜塩素酸濃度の上昇速度は、７１で供給される食塩水の供給量と密接な関係にあり、次亜塩素酸の生成量は塩素イオンの量に正の相関がある。したがって、電極への通電量が一定であれば、この次亜塩素酸の生成速度から塩素イオンの供給量が導きだされる。すなわち食塩の供給量が分かり、精度よい食塩の供給が行える。７５において上昇速度が所定値に達してないということは食塩の供給量が不足しているということであり、上昇速度が所定値を超えるというのは食塩の供給量が所定値に達した事を意味する。
【００８１】
７６で通常の電解運転を行う。そして７７で、次亜塩素酸濃度の上昇速度から所定濃度に達する時間が経過下かを判定し、この時間を経過するまで７６の電解運転を繰り返す。所定濃度の次亜塩素酸を生成するのに次亜塩素酸濃度の上昇速度から求めることにより、電解水センサー４５の絶対値のバラツキが大きくても相対値の精度さえあれば目標とする濃度の次亜塩素酸が得られる。
【００８２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の請求項１に係る電解装置によれば、制御手段により給水手段から電解槽内に水を供給し、その後、塩素イオン供給手段で電解槽内に塩素イオンを供給し、電極に通電を行い、電解槽内に電解水を生成した後、再び給水手段で水を送り込み電解槽内の電解水を排出する。排出された電解水は、電解水濃度に応じて混合手段により所定の比率で給水手段からの水が混ぜられるため、任意の所定濃度に希釈された水を取水することができる。
【００８３】
本発明の請求項２に係る電解装置によれば、電解槽の電解水濃度の変化を予測し、設定手段の設定値を目標に、この予測濃度から混合手段の混合割合を求め、この混合割合に応じて混合手段を制御するようにしているので、電解槽の電解水濃度が変化してもその変化が予測でき、正確に所定濃度に希釈された水を取水することができる。
【００８４】
本発明の請求項３に係る電解装置によれば、給水手段から送り込まれた水と電解水を均一化槽に送り込むことで、電解水と給水手段から送り込まれた水が攪拌されるので、比重差が大きい場合でも電解水供給路から取水する際には一定の濃度に保つことができる。
【００８５】
本発明の請求項４に係る電解装置によれば、電解水供給路に設けた電解水センサーにより検知した電解水濃度が設定値になるよう混合手段をフィードバック制御するので、電解水濃度の変化や希釈する水の性質に係りなく常に安定で正確に所定濃度に希釈された水を取水することができる。
【００８６】
本発明の請求項５に係る電解装置によれば、電解槽の電解水残量が所定値以下に減少した場合は、電気分解を開始し、電解水の供給を禁止するので、電解水が不足しても電解水濃度が所定値以下にならない。したがって、電解水は所定以上の殺菌効果を保つことができる。
【００８７】
本発明の請求項６に係る電解装置によれば、電解水の濃度減衰の主要因である経過時間と給水による減衰特性から、電解直後の電解水生成濃度を基準にして、現実の経過時間と給水量に基づき電解水濃度を予測するので、正確な濃度変化が求められる。
【００８８】
本発明の請求項７に係る電解装置によれば、電解水生成濃度を、その主要因である塩素イオン量と電極への電気量とに基づき求めるので、正確な電解水の生成濃度を知ることができる。
【００８９】
本発明の請求項８に係る電解装置によれば、電解水を生成してから長期間（所定時間）放置された場合に、電解水を排出するようにしているので、電解水濃度減衰による濃度低下がリセットされ、新たに電解できるので正確で高濃度の電解水を保持できる。
【００９０】
本発明の請求項９に係る電解装置によれば、電解水濃度の上昇速度は塩素イオンの供給量のバラツキにより変化する。したがって、この上昇速度に応じて電解水濃度が目標濃度に必要な電極への通電量を求め、電解することにより正確な電解水濃度が得られる。
【００９１】
本発明の請求項１０に係る電解装置によれば、電解水濃度の上昇速度は塩素イオンの供給量に比例関係にある。このことから電解開始直後の電解水の上昇速度から塩素イオンの供給量を推定し、上昇速度が小さければ塩素イオンを多く追加供給し、上昇速度が大きくなれば少なく追加供給し、所定の塩素イオン供給量に調整する。したがって、塩素イオンの供給を正確に行うことができる。
【００９２】
本発明の請求項１１に係る電解装置によれば、選択スイッチの中から使用用途に合ったスイッチを入れると、そのスイッチに関連付けられた電解水濃度と給水量が選定され、その選定値の濃度と量の電解水が取水できる。したがって多用途の電解水がスイッチひとつで選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を示す電解装置の模式図
【図２】同電解装置のフローチャート
【図３】本発明の実施例３、４を示す電解装置の模式図
【図４】本発明の実施例４を示す電解装置のフローチャート
【図５】従来例を示す電解装置の模式図
【符号の説明】
２０電解槽
２１、２２電極
２６給水手段
２９混合手段
３１電解水供給路
３５塩素イオン供給手段
４１電解水センサー
４２制御手段
４３設定手段
４４選択スイッチ

Claims

給水手段と、少なくとも一対の電極を有し、前記給水手段から供給された水を内部に滞留し、電気分解して電解水を生成する電解槽と、前記電解槽に接続し、前記電解槽に塩素イオンを供給可能な塩素イオン供給手段と、前記電解槽の上流側に接続され、電解水と給水手段から供給された水を混合可能な混合手段と、前記混合手段で混合される混合水を取水可能な電解水供給路と、前記混合水の電解水濃度を設定する設定手段と、給水手段、電解槽、塩素イオン供給手段、混合手段の少なくともひとつの動作を制御する制御手段を有し、前記制御手段は前記設定手段の設定値と電解槽の電解水濃度を予測する、もしくは検出することで混合手段を制御する電解装置。
制御手段は、電解槽の電解水濃度の変化を予測し、設定手段の設定値を目標に、前記予測濃度から混合手段の混合割合を求め、この混合割合に応じて混合手段を制御する請求項１記載の電解装置。
電解槽内に電解水センサーを設け、制御手段は、設定手段の設定値を目標に、前記電解水センサーの検知濃度から混合手段の混合割合を求め、この混合割合に応じて混合手段を制御する請求項１記載の電解装置。
電解水供給路に電解水センサーを設け、制御手段は、給水中に前記電解水センサーと設定手段の設定値との偏差に応じて混合手段を制御する請求項１記載の電解装置。
制御手段は、電解槽の電解水残量が所定値以下に減少した場合は、電気分解を開始し、電解水の供給を禁止する請求項１ないし４のいずれか１項記載の電解装置。
濃度予測手段は、電解水生成濃度と経過時間と電解槽への給水量より定まる電解水濃度減衰特性を予め記憶させ、前記電解水濃度減衰特性から電解水濃度を予測する請求項２記載の電解装置。
電解水生成濃度は、塩素イオン供給量と電極への通電量より定まる電解水生成濃度特性を予め記憶させ、前記電解水生成濃度特性から電解水生成濃度を求める請求項６記載の電解装置。
制御手段は、電解水生成からの経過時間が所定時間を超えた場合に電解槽の電解水を排出する請求項１ないし７のいずれか１項記載の電解装置。
電解槽内に電解水センサーを設け、制御手段は、電解中の電解水濃度の上昇速度に応じて電極への通電量を制御する請求項１ないし８のいずれか１項記載の電解装置。
電解槽内に電解水センサーを設け、制御手段は、電解中の電解水濃度の上昇速度に応じて塩素イオン供給手段による塩素イオン供給量を反比例的に制御する請求項１ないし９のいずれか１項記載の電解装置。
設定手段は、複数の選択スイッチを有し、制御手段は、前記選択スイッチに応じて複数の電解水濃度と給水量の設定値の中から一組の設定値を呼び出し、選定された給水量に応じて給水手段を制御し、選定された電解水濃度に応じて混合手段を制御する請求項１ないし１０のいずれか１項記載の電解装置。