JPH11128931A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電解水生成開始後に所望の電解水が得られるま
での時間の装置間におけるばらつきを極力小さくする。 【解決手段】電極１４，１５間における計測電流値Ｉに
基づいて検出される導電率が予め決められた目標導電率
となるように、ポンプ３３によって原水に混入される濃
塩水の量をフィードバック制御により増減する。この
際、増減制御されている濃塩水の量を記憶する手段を設
け、次回の電解水生成開始時に前記電解槽１０内へ供給
する濃塩水の初期量を前記記憶された濃塩水の量に応じ
た量に設定する。

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】上記目的を達成するための第１の発明の特
徴は、一対の電極を収容する電解槽に外部からの原水を
連続的に供給するとともに、同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被処理水とし、この被処
理水を前記電解槽内で電気分解して電解水を生成する電
解水生成装置において、電解槽内の被処理水の導電率を
検出する導電率検出手段と、検出された導電率が予め決
められた目標導電率となるように混入される濃塩水の量
を増減制御するフィードバック制御手段と、フィードバ
ック制御手段による増減制御中に原水に混入されている
濃塩水の量を記憶する記憶手段と、電解水の生成を開始
するときに混入される濃塩水の量を前記記憶された濃塩
水の量に応じた量に設定する濃塩水初期量設定手段とを
具備したことにある。

【０００６】この第１の発明によれば、フィードバック
制御手段は、電解水の生成中に被処理水の導電率が予め
決められた目標導電率になるように、原水に連続的に混
入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、同濃塩水の量は装置の設置された環
境、即ち、原水の種類を反映した値となる。記憶手段は
これを記憶し、濃塩水初期量設定手段は、次回の電解水
の生成開始時に原水に混入する濃塩水の量を、前記記憶
手段に記憶されている量に設定する。従って、定常時に
濃塩水量を多く必要とする環境では、それに応じて大き
な濃塩水量を初期量として与えることができ、又、定常
時に濃塩水量が少なくても良い環境では、それに応じて
小さな濃塩水量を初期量として与えることができるの
で、電解水の生成開始後に濃塩水量が必要量にほぼ等し
くなるまでの時間が、環境の違う場所に設置された装置
間で大きく異なることが防止され得る。

【０００７】第２の発明の特徴は、第１の発明の濃塩水
初期量設定手段において設定される濃塩水の量を、前記
記憶された濃塩水の量より所定量小さい量としたことに
ある。

【０００８】この種の電解水生成装置にあっては、電解
水の生成終了後の所定期間、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（電解水生成開始時点
で供給された濃塩水タンクからの濃塩水が初めて電解槽
に到達するまでの期間）は、フィードバック制御手段
は、濃塩水量を増加するように作動する。その結果、供
給濃塩水量が過大となって塩素ガス量が増大し、塩素臭
等の問題を発生する場合がある。

【０００９】そこで、第２の発明は、第１の発明の濃塩
水初期量設定手段において設定される濃塩水の量を、前
記記憶された濃塩水の量より所定量小さい量とすること
により、濃塩水が電解槽に初めて到達した時点における
濃塩水供給手段の供給濃塩水量が、適正値（記憶手段に
記憶している値）近傍になるように動作して、上述の問
題を解決する。

【００１０】第３の発明の特徴は、第１の発明の前提部
分に記載の電解水生成装置において、電解槽内の被処理
水の導電率を検出する導電率検出手段と、所定のフィー
ドバック制御開始条件が成立したときに検出された導電
率が予め決められた目標導電率となるように混入される
濃塩水の量を増減制御するフィードバック制御手段と、
フィードバック制御手段による増減制御中に原水に混入
されている濃塩水の量を記憶する記憶手段と、電解水の
生成を開始するときに前記混入される濃塩水の量を前記
記憶された濃塩水の量に応じた量に設定する濃塩水初期
量設定手段と、電解水の生成開始時から所定のフィード
バック制御開始条件が成立するまでの期間、前記フィー
ドバック制御手段による増減制御に代えて前記設定され
た濃塩水の量を維持する制御を行う設定量維持手段を具
備したことにある。

【００１１】この第３の発明によれば、電解水の生成開
始時に濃塩水初期量設定手段によって設定された濃塩水
の量が、フィードバック制御が開始されるまで設定量維
持手段によって維持される。設定される濃塩水量は環境
を反映した量（原水の種類を反映した量）であるので、
第１の発明と同様に、電解水の生成開始後に濃塩水量が
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、電解水生成開始後から所定のフィードバック条
件が成立するまでの期間は設定量維持手段により濃塩水
量が増大されることはなく、電解水生成開始時の供給濃
塩水量の過大に伴う塩素臭等の問題が回避され得る。

【００１２】第４の発明の特徴は、第３の発明における
フィードバック制御の開始条件を、検出された導電率が
所定の基準導電率より大きくなったこととし、同条件が
成立した時にフィードバック制御手段がフィードバック
制御を開始するよう構成したことにある。即ち、第４の
発明では、検出された導電率が所定の基準導電率より大
きくなったことを確認した時点をもって、電解水生成開
始時に濃塩水供給手段が供給した濃塩水が電解槽に到達
したとみなし、フィードバック制御を開始する。尚、こ
の基準導電率は、第５の発明のように、予め決められた
目標導電率とすることができる。

【００１３】第６の発明の特徴は、第４の発明における
基準導電率を電解水生成開始からの時間の経過と共に減
少する値としたことにある。電解水生成開始時には、記
憶手段が記憶している濃塩水量が設定され、その後、そ
の値が維持されるが、例えば原水供給手段による原水の
供給量が変動した場合や濃塩水供給手段により混入され
る濃塩水の濃度が変った場合等に、導電率が基準導電率
に到達しない場合があり得る。そこで、この第６の発明
は、基準導電率を時間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ずに所定の電解水が
得られない事態を回避する。

【００１４】第７の発明の特徴は、第３の発明における
フィードバック制御開始条件を、電解水生成開始時から
の経過時間が所定時間以上となったこととした点にあ
る。電解水生成開始から所定時間が経過した場合には、
電解水生成開始時の濃塩水供給手段が供給した濃塩水が
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
御が開始されずに所定の電解水が得られない事態を回避
する。

【００１５】第８の発明の特徴は、第３の発明における
フィードバック制御開始条件を、検出された導電率の所
定期間内における最大変化量が所定基準値より小さいこ
ととした点にある。導電率の所定期間内における最大変
化量が所定基準値より小さいということは、その状態を
維持しても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
定の電解水が得られない事態の発生を回避する。

【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

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の電極を収容する電解槽と、 同電解槽に外部からの原水を連続的に供給する原水供給
   手段と、 同供給される原水に濃塩水タンク内に貯留された所定濃
   度の濃塩水を連続的に混入する濃塩水供給手段とを備
   え、 前記原水及び濃塩水からなる被処理水を前記電解槽内で
   電気分解して電解水を生成する電解水生成装置におい
   て、 前記電解槽内の被処理水の導電率を検出する導電率検出
   手段と、 同検出された導電率が予め決められた目標導電率となる
   ように前記混入される濃塩水の量を増減制御するフィー
   ドバック制御手段と、 同フィードバック制御手段による増減制御中に前記原水
   に混入されている濃塩水の量を記憶する記憶手段と、 電解水の生成を開始するときに前記混入される濃塩水の
   量を前記記憶された濃塩水の量に応じた量に設定する濃
   塩水初期量設定手段とを具備したことを特徴とする電解
   水生成装置。
2. 【請求項２】前記濃塩水初期量設定手段において設定さ
   れる濃塩水の量を、前記記憶された濃塩水の量より所定
   量小さい量とした請求項１に記載の電解水生成装置。
3. 【請求項３】一対の電極を収容する電解槽と、 同電解槽に外部からの原水を連続的に供給する原水供給
   手段と、 同供給される原水に濃塩水タンク内に貯留された所定濃
   度の濃塩水を連続的に混入する濃塩水供給手段とを備
   え、 前記原水及び濃塩水からなる被処理水を前記電解槽内で
   電気分解して電解水を生成する電解水生成装置におい
   て、 前記電解槽内の被処理水の導電率を検出する導電率検出
   手段と、 所定のフィードバック制御開始条件が成立したときに前
   記検出された導電率が予め決められた目標導電率となる
   ように前記混入される濃塩水の量を増減制御するフィー
   ドバック制御手段と、 同フィードバック制御手段による増減制御中に前記原水
   に混入されている濃塩水の量を記憶する記憶手段と、 電解水の生成を開始するときに前記混入される濃塩水の
   量を前記記憶された濃塩水の量に応じた量に設定する濃
   塩水初期量設定手段と、 前記電解水の生成開始時から前記所定のフィードバック
   制御開始条件が成立するまでの期間、前記フィードバッ
   ク制御手段による増減制御に代えて前記設定された濃塩
   水の量を維持する制御を行う設定量維持手段とを具備し
   たことを特徴とする電解水生成装置。
4. 【請求項４】前記所定のフィードバック制御開始条件
   を、前記検出された導電率が所定の基準導電率より大き
   くなったこととした請求項３に記載の電解水生成装置。
5. 【請求項５】前記基準導電率を前記フィードバック制御
   手段における予め決められた目標導電率とした請求項４
   に記載の電解水生成装置。
6. 【請求項６】前記基準導電率を電解水生成開始からの時
   間の経過と共に減少する値とした請求項４に記載の電解
   水生成装置。
7. 【請求項７】前記所定のフィードバック制御開始条件
   を、電解水生成開始時からの経過時間が所定時間以上と
   なったこととした請求項３に記載の電解水生成装置。
8. 【請求項８】前記所定のフィードバック制御開始条件
   を、前記検出された導電率の所定期間内における最大変
   化量が所定基準値より小さいこととした請求項３に記載
   の電解水生成装置。