KR100626586B1 - 전해수 생성장치 - Google Patents

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KR100626586B1
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Abstract

전해수 생성능력이 안정된 전해수 생성장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 전해조 (10) 에는 피처리수가 수용된다. 전해조 (10) 에서는 전해촉진제 조(槽:50) 로부터, 전해촉진제로서 포화 염화나트륨 수용액이 첨가되고, 그리고 피처리수의 전해처리가 이루어진다. 전해조 (10) 에서는 전해처리시, 도입구 (10A) 로부터 피처리수가 도입된다. 전해조 (10) 내에서 전해처리된 피처리수는 오버플로구 (10D) 를 통해 저장층 (12) 으로 배출된다. 전해조 (10) 내에는 전극쌍 (11) 으로서 복수의 전극쌍이 설치된다. 전해처리시에는 전해조 (10) 에서의 도입구 (10A) 에서 오버플로구 (10D) 로 향해 수로의 가장 상류측에 배치된 전극쌍의 전극 사이에 흐르는 전류치가 검출되고, 전해조 (10) 내의 촉진제 농도가 조정됨으로써, 당해 전류치가 소정 범위내가 되도록 제어가 이루어진다.

Description

전해수 생성장치{ELECTROLYTIC WATER GENERATION APPARATUS}
도 1 은 본 발명의 전해수 생성장치의 제 1 실시형태를 포함하는 수처리 시스템의 기능적인 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 전해수 생성장치의 제 1 실시형태를 포함하는 수처리 시스템의 기능적인 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3 은 도 1 의 전해조에 있어서의 전극의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는 도 1 의 전해수 생성장치의 제어블록도이다.
도 5 는 도 1 의 전해조에서 전해처리가 이루어질 때, 도 4 의 제어회로가 실행하는 처리의 플로차트이다.
도 6 은 도 4 의 메모리에 기억된 내용으로서, 도 5 의 처리에 대한 판단기준이 되는 내용을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 전해수 생성장치의 제 1 실시형태에 포함되는 전해조에서 전해처리가 이루어질 때, 당해 전해수 정제장치의 제어회로가 실행하는 처리의 플로차트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1; 차아염소산 생성유닛 5; 전해촉진제 탱크
8; 급수시스템 9; 검수유닛
10; 전해조 10A; 도입구
10D; 오버플로구 11, 111∼114; 전극쌍
12; 저장조 13, 53; 수위센서
14; 블로어 모터 15; 직류전원
16; 수소가스 센서 17; 수수조
18, 20, 54; 펌프 33, 56; 서미스터
50; 전해촉진제 조(槽) 100; 제어회로
101; 메모리
111A∼111E, 112A∼112E, 113A∼113E, 114A∼114E; 전극
본 발명은 전해수 생성장치에 관한 것으로, 특히 피처리수 중에 전극쌍을 침지시키고, 당해 전극쌍을 사용한 전해반응에 의해, 피처리수를 원하는 성분을 함유하는 전해수로 변환시키는 전해수 생성장치에 관한 것이다.
종래부터, 상수도의 소독용 등에 사용하는 차아염소산소다를 전해반응에 의해 생성하는 전해수 생성장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1 에서는 식염수를 희석수로 희석시킨 후, 당해 희석 식염수를 전해조에 공급함으로써, 차아염소산소다를 생성하는 전해수 생성장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
또, 상기한 바와 같은 전해수 생성장치에서는 희석수로서, 수돗물 등의 미네랄성분을 함유하는 것이 사용되는 경우에는 당해 미네랄 성분의 스케일 등이 전극의 음극측에 부착된다는 문제점이 있었다. 또한, 희석 식염수의 전기저항은 온도에 따라서 변동되기 때문에, 당해 전해수 생성장치가 겨울철의 한랭지에서 사용되는 경우에는, 희석 식염수의 전기저항이 그 수온과 함께 내려가, 전해조 내의 전극쌍에 있어서 전극 사이에 매우 큰 전류가 흘러, 전극이 단기간에 소모된다는 문제가 있었다.
그리고, 특허문헌 1 에는 전해수 생성장치에 대해, 차아염소산소다를 생성하는 주전해조의 전단에 전치전해조를 추가로 설치함으로써, 당해 전치전해조에서 미리 스케일을 발생시켜 주전해조에서의 스케일 발생을 억제하고, 또한 당해 전해조에 있어서 주전해조에 보내지는 희석 식염수의 온도를 어느 정도 상승시키는 기술이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 평7-216572호
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 장치를 포함한 종래의 전해수 생성장치에서는 식염수 등의, 전해반응을 촉진하기 위한 약제가 전해조에 주입되었을 때의, 정량적인 고찰이 조금 모자랐다. 이 때문에, 전해조 내의, 당해 전해반응을 촉진하기 위한 약제의 농도가 전해시간의 경과에 따라 변동함으로써, 전해수 생성장치에 있어서의 전해수의 생성능력에 편차가 발생하였다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 전해수의 생 성능력이 안정된 전해수 생성장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 어느 국면에 따른 전해수 생성장치는 피처리수를 수용하는 전해조를 포함하고, 상기 전해조는 피처리수가 도입되는 도입구와, 당해 전해조 내에서 전해처리된 피처리수를 배출하는 배출구를 갖고, 상기 전해조 내에서, 상기 도입구에서 상기 배출구로 향해 형성되는 수로를 따라 나열된 복수의 전극쌍과, 상기 복수의 전극쌍 각각에 소정량의 전력이 공급되도록 제어하는 전력공급량 제어수단과, 상기 전해조 내에, 상기 전극쌍에 의한 피처리수의 전해를 촉진하기 위한 약제를 공급하는 약제공급수단과, 상기 복수의 전극쌍 각각에 상기 소정량의 전력이 공급되었을 때의, 상기 복수의 전극쌍 중의, 상기 수로에 있어서 가장 상류측에 나열된 전극쌍을 구성하는 전극 사이에 흐르는 전류치인 제 1 전류치와, 당해 가장 상류측에 나열된 전극쌍과는 다른 전극쌍을 구성하는 전극 사이에 흐르는 전류치인 제 2 전류치를 검출하는 전류치 검출수단과, 상기 제 1 전류치가 소정 범위내가 되도록 상기 약제공급수단이 공급하는 약제의 공급량을 제어하는 약제량 제어수단을 추가로 포함하고, 상기 약제량 제어수단은 상기 제 2 전류치가 특정 전류치 이상으로 된 경우에는 상기 소정 범위를 규정하는 상한치 및 하한치를, 그 때까지의 값보다 낮은 값으로 갱신시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 어느 국면에 따르면, 전해조에 있어서 피처리수에 대한 전해처리가 실행되지만, 당해 전해조에 공급되는 당해 전해처리를 촉진하기 위한 약제의 양이, 제 1 전류치가 소정 범위가 되도록 제어된다. 따라서, 전해조에 있어서, 피처리수의 전해가 촉진되는 정도를 일정하게 하는 것이 가능해진다.
또한, 전해조에 있어서의 피처리수의 순환경로를 따라 복수의 전극쌍이 나열되어 있는 점에서, 피처리수는 순환됨으로써 복수의 전극쌍의 근방을 통과하게 된다.
또한, 제 2 전류치가 특정 전류치 이상으로 된 경우에는 제 1 전류치에 대한 제어에 사용되는 값인 소정 전류치가, 그 때까지보다 낮은 값으로 갱신된다. 따라서, 제 1 전류치가 소정 전류치로 제어됨으로써 제 2 전류치가 비교적 커지는 사태가 발생한 경우, 요컨대 피처리수의 순환경로에 있어서 가장 상류측에 설치된 전극쌍에 적절한 전류치가 흐르고 있더라도 상류측으로부터 2 번째 이후에 설치된 전극쌍에 비교적 큰 전류가 흘러, 당해 2 번째 이후의 전극쌍에 부담이 가해지는 사태가 발생한 경우, 당해 사태를 회피할 수 있다.
또한, 본 발명의 전해수 생성장치는 상기 약제량 제어수단에 의한 갱신 후의 상기 소정 범위의 하한치가 일정 값을 하회한 것을 조건으로 하여, 이상을 알리는 이상 알림 수단을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 전해조에 있어서의 피처리수의 순환경로에 있어서 상류측으로부터 2 번째 이후에 설치된 전극쌍에 흐르는 전류를 억제하기 위해, 가장 상류측에 설치된 전극쌍에 흐르는 전류치가 지나치게 억제되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 국면에 따른 전해수 생성장치는 전극쌍과, 상기 전극쌍 및 피처리수를 수용하는 전해조와, 상기 전해조 내에, 상기 전극쌍에 의한 피처리수의 전해를 촉진하기 위한 약제의 용액을 공급하는 약제공급수단과, 상기 약제공급수단 이 공급하는 용액의 온도를 검출하는 약제온도 검출수단과, 상기 약제온도 검출수단이 검출하는 온도에 기초하여, 상기 약제공급수단에 의한 상기 전해조로의 상기 약제의 용액의 공급량을 제어하는 약제량 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 피처리수에 대한 전해처리가 실행되는 전해조에 공급되는, 당해 전해처리를 촉진하기 위한 약제의 용액량이, 당해 약제의 용액의 온도에 기초하여 제어된다. 또, 전해에 있어서, 전해액의 도전율은 당해 전해액의 온도에 영향을 받는다. 따라서, 본 발명의 다른 국면에 따르면, 전해조에 있어서, 피처리수의 전해가 촉진되는 정도를 당해 약제의 용액의 온도에 상관없이 일정하게 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 전해수 생성장치에서는 상기 피처리수의 전해를 촉진하기 위한 약제는 피처리수 내에 염화물 이온을 공급하는 약제인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전해수 생성장치에서는 상기 피처리수의 전해를 촉진하기 위한 약제는 염화나트륨인 것이 바람직하다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
[제 1 실시형태]
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명한다.
도 1 및 도 2 에, 본 발명의 전해수 생성장치의 제 1 실시형태를 포함하는, 수처리 시스템의 기능적인 구성을 모식적으로 나타낸다. 도 1 및 도 2 중에서 화살표는 액체 또는 기체를 통과시키는 배관 및 그 흐름을 나타내고 있다.
본 실시형태의 전해수 생성장치는 수도 등으로부터 물을 피처리수로서 공급받는다. 그리고, 전해수 생성장치는 당해 피처리수에 대하여 전해처리를 실시함으로써, 당해 피처리수 내에 차아염소산을 발생시킨다. 그리고, 전해수 생성장치는 전해처리에 의해 차아염소산을 함유하게 된 피처리수를, 급수시스템 등, 다른 장치로 공급한다.
전해수 생성장치는 주로 차아염소산 생성유닛 (1) 과 전해촉진제 탱크 (5) 로 이루어진다. 차아염소산 생성유닛 (1) 에는 수도 등의 소정 급수원으로부터, 밸브 (40) 를 통해 피처리수가 도입된다.
차아염소산 생성유닛 (1) 은 수수조(受水槽) (17) 를 포함하고, 당해 수수조 (17) 는 도입구 (17A, 17B) 및 배출구 (17C) 를 구비하고 있다. 밸브 (40) 를 통해 도입된 피처리수는 차아염소산 생성유닛 (1) 에 있어서, 우선 도입구 (17A) 를 통해 수수조 (17) 로 도입되어 당해 수수조 (17) 에 저장된다. 수수조 (17) 내에는 부력구 (17D) 가 구비된다. 부력구 (17D) 는 수수조 (17) 내의 피처리수 상에 떠 있도록 구비되어 있고, 당해 수수조 (17) 내의 피처리수의 수위가 소정 수위에 도달하였을 때, 도입구 (17A) 를 닫힘상태로 하도록 구성되어 있다.
차아염소산 생성유닛 (1) 은 전해조 (10) 를 포함한다. 전해조 (10) 는 도입구 (10A), 배기구 (10B), 배출구 (10C) 및 오버플로구 (10D) 를 구비하고 있다. 전해조 (10) 의 내부가 청소된 경우, 배출구 (10C) 가 열림상태가 되어 당해 전해조 (10) 내의 용액이 전해조 (10) 밖으로 배출된다. 그리고, 배출구 (10C) 가 닫힘상태가 된 후, 펌프 (18) 가 구동되거나 또는 밸브 (19) 가 열림상태 로 됨으로써, 도입구 (10A) 를 통해 수수조 (17) 내의 피처리수가 전해조 (10) 안으로 도입된다.
전해조 (10) 내에는 당해 전해조 (10) 내에 도입된 피처리수에 잠기도록 복수의 전극쌍 (11) 이 설치되어 있다. 전극쌍 (11) 은 각각, 애노드 전극과 캐소드 전극을 포함하는 복수의 전극으로 이루어진다. 차아염소산 생성유닛 (1) 에 있어서, 전극쌍 (11) 으로는 외부의 직류전원 (15) 으로부터 전력이 공급된다. 또한, 전해조 (10) 에는 당해 전해조 (10) 내의 피처리수의 온도를 검출하기 위한 서미스터 (33) 가 설치되어 있다.
전해촉진제 탱크 (5) 에는 전해촉진제 조 (50) 가 구비되어 있다. 전해촉진제 조 (50) 에는 포화 염화나트륨 수용액이 저장되어 있다. 또한, 전해촉진제 조 (50) 는 도입구 (51) 및 배출구 (52) 가 형성되어 있고, 또한 그 내부에는 수위센서 (53) 및 서미스터 (56) 가 설치되어 있다. 또한, 전해촉진제 탱크 (5) 에는 전해촉진제 조 (50) 내의 포화 염화나트륨 수용액을 전해조 (10) 에 보내기 위한 펌프 (54) 및 전해촉진제 조 (50) 에 차아염소산 생성유닛 (1) 과 동일하게 피처리수의 공급을 제어하기 위한 전자밸브 (55) 가 구비되어 있다. 전해촉진제 조 (50) 에는 전자밸브 (55) 및 도입구 (51) 를 통해 피처리수가 도입된다. 또, 전자밸브 (55) 의 개폐상태가 변경되는 것에 따라, 전해촉진제 조 (50) 로의 피처리수의 도입의 태양이 변경된다. 또한, 수위센서 (53) 가, 전해촉진제 조 (50) 내의 용액의 수위가 소정 수위에 도달한 경우에는 배출구 (52) 가 열림상태로 된다. 그럼으로써, 전해촉진제 조 (50) 내의 용액이 당해 소정 수위를 넘지 않 도록, 적절히 전해촉진제 조 (50) 내의 용액이 배출구 (52) 를 통해 드레인으로 배출된다.
전해조 (10) 에서는 전극쌍 (11) 에 전력이 공급되고, 또한 전해촉진제 탱크 (5) 로부터 포화 염화나트륨 수용액이 첨가됨으로써, 피처리수에 대하여 전해처리를 실시한다. 전해조 (10) 에 있어서의 전해처리에 의해, 당해 전해조 (10) 내의 피처리수 중에 차아염소산을 생성시킬 수 있다. 여기서, 전해조 (10) 에 있어서의 전해처리시에 예측되는 화학반응에 관해서 설명한다.
전해조 (10) 내의 피처리수 중에서는 포화 염화나트륨 수용액이 첨가됨으로써, 이하의 식 (1), (2) 의 평형이 성립하고 있다.
H2O ⇔ H+ + OH- (1)
NaCl ⇔ Na+ + Cl- (2)
또한, 전극쌍 (11) 의 애노드 전극 근방에서는 식 (3)∼(5) 에 나타내는 바와 같이, 물의 전기분해에 의해 산소가스가 발생하여, 염화물 이온은 염소가스로 되고, 염소가스의 일부는 수화되어 차아염소산으로 된다.
2H2O ⇔ O2 ↑+ 4H+ + 4e- (3)
2Cl- ⇔ Cl2 ↑+ 2e- (4)
Cl2 + H2O ⇔ H+ + Cl- + HClO (5)
또, 전극쌍 (11) 의 캐소드 전극 근방에서는 식 (6), (7) 에 나타내는 바와 같이, 물의 전기분해에 의해 수소가스가 발생하고, 애노드 전극에서 발생한 나트륨 이온이 수산화물 이온과 반응하여 수산화나트륨이 생성된다.
2H2O + 2e- ⇔ H2 ↑+ 2OH- (6)
Na+ + OH- ⇔ NaOH (7)
이에 따라, 캐소드 전극 근방에서는 수산화나트륨이 생성되어 피처리수가 알칼리성으로 된다.
상기 식에 따라서 생성된 각종 가스는 배기구 (10) 에 접속된 배관을 통해 차아염소산 생성유닛 (1) 의 외부로 유도된다. 또, 이러한 가스의 배출은 당해 배관 상에 설치된 블로어 모터 (14) 가 구동됨으로써 촉진된다.
차아염소산 생성유닛 (1) 에는 전해조 (10) 의 외측에, 당해 전해조 (10) 내로부터 오버플로구 (10D) 를 통해 오버플로된 피처리수를 저장하기 위한 저장조 (12) 가 구비되어 있다. 저장조 (12) 에는 배출구 (12A∼12C) 가 구비되어 있다. 저장조 (12) 내의 피처리수는 소정 수위를 넘으면, 배출구 (12A) 로부터 오버플로하여 드레인으로 배출된다. 또한, 밸브 (32) 가 열림상태로 되면, 저장조 (12) 내의 피처리수는 배출구 (12B) 를 통해 드레인으로 배출된다. 저장조 (12) 에는 당해 저장조 (12) 내의 피처리수의 수위를 검출하는 수위센서 (13) 가 설치되어 있다. 밸브 (32) 는 예를 들어, 수위센서 (13) 가 검출하는 수위가 어느 일정 수위를 넘은 것을 조건으로 하여 열림상태로 된다.
또한, 밸브 (24) 가 열림상태가 되면, 저장조 (12) 내의 피처리수는 배출구 (12C) 를 통해, 차아염소산 생성유닛 (1) 의 외부에 설치된 저장탱크 (6), 염소약제 탱크 (7) 등에 적절히 도입된다. 또, 저장탱크 (6) 및 염소약제 탱크 (7) 는 차아염소산 생성유닛 (1) 에서 생성된 차아염소산을 저장하는 탱크의 일례이다. 저장탱크 (6) 에는 저장조 (60) 와, 당해 저장조 (60) 로의 피처리수의 도입량을 조정하는 밸브 (61) 와, 당해 저장조 (60) 로부터의 피처리수의 배출량을 조정하는 밸브 (62) 가 구비되어 있다. 저장조 (60) 내의 피처리수는 펌프 (20) 나 펌프 (25) 가 구동됨으로써, 원하는 장소로 보내지는 한편, 저장조 (60) 에 저장된 피처리수가 소정량을 넘을 경우, 밸브 (62) 를 통해 또는 저장조 (60) 에 형성된 오버플로 구멍 (60A) 을 통해 외부의 드레인으로 보내진다. 염소약제 탱크 (7) 에는 차아염소산 생성유닛 (1) 에서 생성된 피처리수를 차아염소산나트륨과 함께 저장하는 저장조 (70) 와, 당해 저장조 (70) 로의 피처리수의 도입량을 조정하는 밸브 (71) 가 구비되어 있다.
한편, 저장조 (12) 의 배출구 (12C) 에는 펌프 (20, 25) 등의 펌프가 접속되어 당해 펌프가 구동됨으로써, 저장조 (12) 내의 피처리수는 당해 펌프에 접속된 장치로 적절히 도입된다. 또, 배출구 (12C) 에는 펌프 (21∼23) 로서 기재된 바와 같이, 추가로 복수의 펌프가 접속가능하다.
차아염소산 생성유닛 (1) 에 있어서, 도시는 생략하고 있지만, 전해조 (10) 와 저장조 (12) 는 소정 케이스체 내에 거의 밀폐된 상태로 수용되어 있다. 또, 상기 전해조 (10) 의 배기구 (10B) 에 접속된 배관은 당해 케이스체를 관통하도 록 하여 차아염소산 생성유닛의 외부로 신장되어 있다. 그리고, 당해 케이스체 내에는 전해조 (10) 밖으로서, 배기구 (10B) 의 근방에, 수소가스 농도를 검출하는 수소가스 센서 (16) 가 설치되어 있다. 상기한 바와 같이, 전해조 (10) 에 있어서 전해처리가 이루어짐에 따라 수소가스가 발생한다. 당해 수소가스 등의 각종 가스는 블로어 모터 (14) 가 구동됨으로써 적절히 전해조 및 당해 전해조를 수용하는 상기 케이스체의 밖으로 배출된다. 그리고, 차아염소산 생성유닛 (1) 에서는 블로어 모터 (14) 가 고장 등으로 인해 정상적으로 구동하지 않는 경우, 그 것이, 수소가스 센서 (16) 에 의해서 검출되는 수소가스 농도가 높아지는 것에 의해 인식된다. 또, 본 실시형태의 전해수 생성장치에는 당해 전해수 생성장치의 동작을 전체적으로 제어하는 제어회로 (후술하는 제어회로 (100)) 가 구비되어 있고, 당해 제어회로는 수소가스 센서 (16) 가 검출하는 수소가스 농도가 소정 농도를 넘은 경우에는 전해처리를 정지하기 위해 전극쌍 (11) 으로의 전력 공급을 정지시킨다.
또한, 차아염소산 생성유닛 (1) 에는 본체 드레인 (30) 이 설치되어 있다. 본체 드레인 (30) 에는 차아염소산 생성유닛 (1) 내의 전해조 (10) 또는 저장조 (12) 에서 만일 누설이 발생한 경우, 누설된 폐액이 모여진다. 본체 드레인 (30) 에 모여진 폐액은 적절한 장소로 보내진다.
본 실시형태의 전해수 생성장치는 펌프 (20) 를 통해 급수시스템 (8) 으로, 차아염소산을 포함하는 피처리수를 공급하고 있다. 급수시스템 (8) 에서는 예를 들어 욕실의 욕조에 의해 구성되는 조 (801), 조 (801) 에 형성된 배수구 (801A), 배수구 (801A) 에서 배출된 물을 여과하는 모래여과장치 (803), 배수구 (801A) 에서 모래여과장치 (803) 로의 물의 흐름을 촉진하기 위한 펌프 (802), 모래여과장치 (803) 에서 배출되는 물이 조 (801) 로 되돌려지기 전에 도입되는 열교환기 (804), 조 (801) 내의 물에 차아염소산 등의 약제를 공급하기 위한 약제공급조 (805) 및 약제공급조 (805) 내의 약제를 조 (801) 로부터 배출된 물과 혼합하기 위한 배관으로 보내는 펌프 (806) 가 구비되어 있다.
약제공급조 (805) 가 조 (801) 로부터 배출된 물과 혼합되는 곳에서, 차아염소산 생성유닛 (1) 으로부터 보내진 피처리수도, 당해 조 (801) 로부터 배출된 물과 혼합된다. 또, 약제공급조 (805) 도, 조 (801) 로부터 배출된 물에 차아염소산을 첨가하기 위한 조이다. 따라서, 밸브 (809) 및 밸브 (810) 가 적절히 조정됨으로써, 조 (801) 로부터 배출된 물에, 필요한 양의 차아염소산이 되도록, 차아염소산 생성유닛 (1) 으로부터의 피처리수 및/또는 조 (805) 내의 약제가, 조 (801) 로부터 배출된 물과 혼합된다. 이와 같이, 조 (801) 로부터 배출된 물은 모래여과장치 (803) 에 도입되기 전에 차아염소산이 첨가되어, 당해 모래여과장치 (803) 및 열교환기 (804) 를 거쳐 다시 조 (801) 로 되돌려진다.
또, 조 (801) 로부터 일단 배출된 물은 적절히 밸브 (808) 가 열리는 것에 의해 검수유닛 (9) 으로 유도된다. 검수유닛 (9) 에서는 당해 물은 카트리지 필터 (91) 에 의해 여과되어, 정유량밸브 (92) 에서 유량이 조정된 후, 잔류염소농도센서 (93) 로 유도되어 잔류염소농도가 검출된다. 급수시스템 (800) 에서는 검수유닛 (9) 에 의해 검출되는 잔류염소농도에 따라 밸브 (810) 및/또는 밸브 (809) 의 개폐상태가 제어됨으로써, 조 (801) 내의 물의 잔류염소농도가 바람직한 범위로 되는 제어가 실행되고 있다.
도 3 은 전해조 (10) 에 있어서의 전극의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 또, 도 3 은 전해조 (10) 를 덮개가 벗겨진 상태에서 위에서 본 도면에 상당한다. 또, 도 3 에서 화살표는 피처리수의 흐름을 나타낸다.
도 3 을 참조하면, 전해조 (10) 에는 전극쌍 (11; 도 1 참조) 의 구체예로서, 전극쌍 (111∼114) 의 4 조의 전극쌍이 배치되어 있다. 요컨대, 도 1 에 나타난 전극쌍 (11) 은 전극쌍 (111∼114) 으로 구성되어 있는 것으로 된다.
전극쌍 (111∼114) 은 각각, 5 개의 전극 (111A∼111E, 112A∼112E, 113A∼113E, 114A∼114E) 을 포함한다. 각 전극쌍에 있어서 5 개의 전극은 캐소드 전극, 애노드 전극, 캐소드 전극, 애노드 전극, 캐소드 전극 순으로 나열되어 있다. 또한, 전극쌍 (111∼114) 을 구성하는 전극 (111A∼111E, 112A∼112E, 113A∼113E, 114A∼114E) 각각에는 직류전원 (15) 으로부터 전력이 공급된다. 도 3 에는 파선으로, 전극 (111A∼111E, 112A∼112E, 113A∼113E, 114A∼114E) 과 직류전원 (15) 을 접속하는 배선이 기재되어 있다.
전해조 (10) 내에서는 내벽 (10P, 10Q, 10R, 10S, 10X, 10Y) 이 적절히 형성되어 있다. 그럼으로써, 도입구 (10A) 에서 전해조 (10) 내로 도입된 피처리수는 전극쌍 (111), 전극쌍 (112), 전극쌍 (113), 전극쌍 (114) 을 차례로 통과한 후, 오버플로구 (10D) 에서 전해조 (10) 밖으로 배출된다. 본 실시형태에서는 오버플로구 (10D) 에 의해, 본 발명의 전해조 내에서 전해처리된 피처리수를 배출하 는 배출구가 구성되어 있다. 또한, 전해조 (10) 내에서의 도입구 (10A) 에서 오버플로구 (10D) 까지 피처리수가 흐르는 경로에 의해, 본 발명의 전해조의 도입구에서 배출구로 향하여 형성되는 수로가 구성된다.
도 4 에 본 실시형태의 전해수 생성장치의 제어블록도를 나타낸다.
본 실시형태의 전해수 생성장치에는 당해 전해수 생성장치의 동작을 전체적으로 제어하는 제어회로 (100) 가 구비되어 있다. 제어회로 (100) 에는 메모리 (101) 가 구비되어 있고, 당해 메모리 (101) 에는 후술하는 제어회로 (100) 가 실행하는 처리프로그램 및 전해수 생성장치에 있어서의 각종 계기의 검출출력 등, 여러 가지의 정보가 기억되어 있다.
제어회로 (100) 에는 수위센서 (13, 53), 수소센서 (15) 및 서미스터 (33, 56) 로부터의 각 검출출력이 입력된다. 또한, 차아염소산 생성유닛 (1) 에는 전극쌍 (111∼114) 각각에서의 애노드 전극과 캐소드 전극의 사이에 흐르는 전류치를 검출하는 전류계 (110) 가 구비되고 있고, 당해 전류치 (110) 가 검출하는 전류치는 제어회로 (100) 에 입력된다. 전류계 (110) 가 검출하는 전극쌍 (111∼114) 각각에서의 전류치란, 예를 들어 전극쌍 (111∼114) 각각에 포함되는 전극이 직렬로 나열된 회로에서의 전류치이다. 구체적으로는 예를 들어, 전극쌍 (111) 에 대해 검출되는 전류치란, 전극 (111A, 111B, 111C, 111D, 111E) 의 5 개의 전극이 차례로 직렬로 나열된 회로에서의 전류치이다.
또한, 제어회로 (100) 는 직류전원 (15) 으로부터 전극쌍 (11; 전극쌍 (111∼114)) 으로의 전력의 공급태양을 제어하고, 나아가, 펌프 (18, 20, 54), 전자밸 브 (55) 및 블로어 모터 (14) 의 동작을 제어한다.
도 5 는 전해조 (10) 에 있어서 전해처리가 이루어질 때에 제어회로 (100) 가 실행하는 처리 (전해수 생성처리) 의 플로차트이다. 여기서, 도 5 를 참조하여, 전해조 (10) 에 있어서 전해처리가 실행될 때의 본 실시형태의 전해수 생성장치의 동작내용을 설명한다.
전해조 (10) 에 소정량의 피처리수가 도입되면, S1 에서 직류전원 (15) 이 ON 되어 당해 직류전원 (15) 으로부터 전극쌍 (11) 으로의 전력의 공급이 개시된다.
다음에, S2 에서 제어회로 (100) 는 전해조 (10) 내의 최전단의 전극 (전해조 (10) 에 있어서의 상기 수로의 가장 상류측에 있는 전극쌍을 구성하는 전극. 구체적으로는 전극쌍 (111) 을 구성하는 전극 (111A∼111E)) 에 흐르는 직류전류치를 체크한다.
또, 메모리 (101) 에는 도 6 에 모식적으로 나타내는 바와 같은 당해 최전단의 전류치에 대하여, 그 이후의 처리에 대한 판단기준이 되는 내용이 기억되어 있다. 여기서, 도 6 에 나타낸 판단기준에 대해 설명한다. 도 6 에는 직류전류치가, 값이 작은 쪽부터 F1, F2, F3 으로 3 개의 범위로 구획된 도면이 나타나 있다. 또, 도 6 에서는 직류전류치는 제어하한치까지의 범위를 F1 이라고 하고, 제어하한치 이상 제어상한치 이하인 범위를 F2 라고 하고, 제어상한치를 초과하는 범위를 F3 이라고 하고 있다. 또, 제어하한치 및 제어상한치는 차아염소산 생성유닛 (1) 이 구성되는 환경마다 결정되는 값이다.
그리고, S2 에서 제어회로 (100) 는 체크한 직류전류치가 F1 의 범위내이었는지의 여부를 판단한다. 그리고, F1 의 범위내이면 S4 로 처리를 진행시키고, 그렇지 않으면 S3 으로 처리를 진행시킨다.
S3 에서는 제어회로 (100) 는 S2 에서 체크한 직류전류치가 F2 의 범위내이었는지의 여부를 판단하여 F2 의 범위내인 것으로 판단하면 S6 으로, 그렇지 않은 것으로 판단하면 S8 로 각각 처리를 진행시킨다. 요컨대, 상기 직류전류치가 F3 의 범위인 것으로 판단되면 처리는 S8 로 진행된다.
S4 에서는 제어회로 (100) 는 희석수 주입용 펌프인 펌프 (18) 를 30 초 ON 하고 30 초 OFF 하도록 동작시키고, 또한 S5 에서 전해촉진제 주입용 펌프인 펌프 (54) 를 연속적으로 동작시키고, S10 으로 처리를 진행시킨다. 전해촉진제란, 전해를 촉진시키는 약제를 의미하고, 본 실시형태에서는 구체적으로 염화나트륨이다. 또, 본 발명에 있어서 이용가능한 전해촉진제는 염화나트륨에 한정되는 것이 아니라, 수용액 중에 염화물 이온을 공급할 수 있는 화합물로 약제이면 염화칼륨 등이어도 된다.
또한, S6 에서는 제어회로 (100) 는 펌프 (18) 를 연속적으로 동작시키고, 또한 S7 에서 펌프 (54) 를 연속적으로 동작시키고, S10 으로 처리를 진행시킨다.
또한, S8 에서는 제어회로 (100) 는 펌프 (18) 를 연속적으로 동작시키고, 또한 S9 에서 펌프 (54) 의 동작을 정지시키고 (OFF 시키고), S10 으로 처리를 진행시킨다.
요컨대, S2∼S10 의 처리에서는 최전단의 전극의 전류치가 F2 의 범위보다 낮은 경우에는 전해촉진제는 연속적으로 전해조 (10) 내에 첨가되지만 희석수는 단속적으로 밖에 첨가되지 않고, F2 의 범위내인 경우에는 전해촉진제도 희석수도 연속적으로 전해조 (10) 내에 첨가되고, F2 의 범위보다 높은 경우에는 희석수는 전해조 (10) 내에 첨가되지만 전해촉진제는 전해조 (10) 에 첨가되지 않는다.
그럼으로써, 최전단의 전극의 전류치가, F2 의 범위가 되도록 제어가 이루어지게 된다. 구체적으로는 F2 의 범위보다 최전단의 전극의 전류치가 낮은 경우에는 전해조 (10) 내의 전해촉진제 농도를 향상시킴으로써, 당해 전류치가 상승되는 제어가 이루어지고 있다. 한편, F2 의 범위보다 최전단의 전극의 전류치가 높은 경우에는 전해조 (10) 내의 전해촉진제 농도를 저하시킴으로써, 당해 전류치가 저하되는 제어가 이루어지고 있다.
S10 에서는 제어회로 (100) 는 상기 수로에 있어서의 2 단째의 전극 (본 실시형태에서는 전극쌍 (112) 을 구성하는 전극 (112A∼112E)) 에 흐르는 전류치가 체크된다. 또, 메모리 (101) 에는 2 단째의 전극의 전류치에 관한 판단기준으로서, 미리 도 6 에 나타낸 제어상한치 및 제어하한치와는 별도로 정해진 특정 전류치가 기억되어 있다. 그리고, S10 에서 제어회로 (100) 는 체크한 2 단째의 전극의 전류치가 당해 특정 전류치를 하회하고 있는지의 여부를 판단한다. 그리고, 하회하고 있는 것으로 판단하면 처리를 S2 로 되돌린다. 한편, 당해 특정 전류치 이상인 것으로 판단하면 S11 로 처리를 진행시킨다.
S11 에서는 제어회로 (100) 는 도 6 에 나타낸 최전단의 전극에 대한 제어상한치와 제어하한치를 10A (암페어) 낮은 값으로 갱신시켜 S12 로 처리를 진행시킨 다.
S12 에서는 제어회로 (100) 는 S11 에 있어서 갱신시킨 후의 제어하한치가 미리 정해진 일정 전류치를 하회하였는지의 여부를 판단한다. 이 때, 제어회로 (100) 는 하회한 것으로 판단하면, S13 에서 음성 또는 표시 등을 통해 이상을 알린 후, S14 에서 전극쌍 (11) 으로의 전력 공급을 정지시키는 등, 전해처리에 대한 제어를 정지한다. 한편, 제어회로 (100) 는 당해 제어하한치가 당해 일정 전류치 이상인 것으로 판단하면 S2 로 처리를 되돌린다.
[제 2 실시형태]
상기 제 1 실시형태에서는 특히 도 5 및 도 6 을 참조하여 설명된 바와 같이, 도 1 에 나타낸 전해수 생성장치에 있어서, 전해조 (10) 에 첨가되는 전해촉진제 농도를 조정하여 당해 전해조 (10) 내의 전해촉진제 농도를 조정함으로써, 당해 전해조 (10) 내의 최전단의 전극의 전류치가 소정 범위내 (F2 의 범위내) 가 되도록 제어가 이루어진다.
본 실시형태에서는 제 1 실시형태와 동일한 구성을 갖는 전해수 생성장치에 있어서, 더욱 정확히 전해촉진제 농도를 조정하기 위해, 전해촉진제 조 (50) 에 있어서의 전해촉진제 (포화 염화나트륨 수용액) 의 온도에 따라, 전해촉진제 주입용 펌프인 펌프 (54) 의 ON 시의 주입량이 조정된다. 또, 전해촉진제의 온도에 따라 펌프 (54) 의 ON 시의 주입량이 조정되는 것은 온도에 따라 포화 염화나트륨 수용액의 농도가 변화하기 때문이다. 또한, 펌프 (54) 의 ON 시의 주입량은 당해 펌프 (54) 에 공급되는 단위시간당 동력이 조정됨으로써 조정된다.
도 7 은 본 실시형태의 전해조 (10) 에 있어서 전해처리가 이루어질 때에 제어회로 (100) 가 실행하는 처리 (전해수 생성처리) 의 플로차트이다. 이하, 도 7 을 참조하여, 전해조 (10) 에 있어서 전해처리가 실행될 때의 본 실시형태의 전해수 생성장치의 동작내용을 설명한다.
전해조 (10) 에 소정량의 피처리수가 도입되면 SA1 에서 직류전원 (15) 이 ON 되어, 당해 직류전원 (15) 으로부터 전극쌍 (11) 으로의 전력의 공급이 개시된다.
다음에, SA2 에서 제어회로 (100) 는 전해촉진제 조 (50) 내의 포화 염화나트륨 수용액의 온도를 검출하고, 그리고 전해촉진제 주입용 펌프인 펌프 (54) 의 주입량이 여기서 검출된 온도에 따른 것이 되도록 펌프 (54) 에 부여하는 동력을 변경한다. 전해촉진제 조 (50) 내의 포화 염화나트륨 수용액의 온도와 펌프 (54) 의 주입량이란, 미리 표 형식 등으로 관련지어져 메모리 (101) 에 기억되어 있고, 제어회로 (100) 는 당해 메모리 (101) 에 기억된 표 등을 참조함으로써 SA2 의 처리를 실행한다. 또, 메모리 (101) 에 기억된 표 등에서는 펌프 (54) 의 주입량은 대략 전해촉진제 조 (50) 내의 포화 염화나트륨 수용액의 온도가 높아질수록 당해 주입량이 적어지도록 기억되어 있다.
다음에, SA3 에서 제어회로 (100) 는 전해조 (10) 내의 최전단의 전극에 흐르는 직류전류치를 체크하고, 체크한 직류전류치가 F1 (도 6 참조) 의 범위내이었는지의 여부를 판단한다. 그리고, F1 의 범위내이면 SA5 로 처리를 진행시키고, 그렇지 않으면 SA4 로 처리를 진행시킨다.
SA4 에서는 제어회로 (100) 는 SA3 에서 체크한 직류전류치가 F2 (도 6 참조) 의 범위내이었는지의 여부를 판단하여 F2 의 범위내인 것으로 판단하면 SA7 로, 그렇지 않은 것으로 판단하면 SA9 로 각각 처리를 진행시킨다. 요컨대, 상기 직류전류치가 F3 (도 6 참조) 의 범위이었던 것으로 판단되면 처리는 SA9 로 진행된다.
SA5 에서는 제어회로 (100) 는 희석수 주입용 펌프인 펌프 (18) 를 30초 ON 하고 30초 OFF 하도록 동작시키고, 또한, SA6 에서 전해촉진제 주입용 펌프인 펌프 (54) 를 연속적으로 동작시키고, SA2 로 처리를 되돌린다.
또한, SA7 에서는 제어회로 (100) 는 펌프 (18) 를 연속적으로 동작시키고, 또한, SA8 에서 펌프 (54) 를 연속적으로 동작시키고, SA2 로 처리를 되돌린다.
또한, SA9 에서는 제어회로 (100) 는 펌프 (18) 를 연속적으로 동작시키고, 또한, SA19 에서 펌프 (54) 의 동작을 정지시키고 (OFF 시키고), SA2 로 처리를 되돌린다.
이상 설명한 본 실시형태에서는 전해처리가 실행되고 있는 동안, 항상 펌프 (54) 에 의한 전해촉진제의 주입량은 전해촉진제 조 (50) 내의 전해촉진제의 온도에 따른 것으로 된다.
이번에 개시된 각 실시형태는 모든 점에서 예시일 뿐 제한적인 것으로 해석되어서는 안될 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해서 나타내여지고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다. 또한, 각 실시형태는 가능한 한, 단독으로도, 조합되더라도, 실시가능한 것이다.
본 발명에 의하면 전해조에 있어서, 피처리수의 전해가 촉진되는 정도를 일정하게 할 수 있게 된다. 이 때문에, 그와 같은 전해조를 포함하는 전해수 생성장치에 있어서, 전해수의 생성능력을 안정시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면 피처리수는 수로를 따라 흐름으로써 복수의 전극쌍의 근방을 확실하게 통과하게 되기 때문에, 전해수 생성장치에 있어서, 피처리수에 대한 전해처리능력을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면 일부의 전극쌍에 비교적 큰 전류가 흘러 당해 전극쌍에 부담이 가해지는 사태를 회피할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 전해조에 있어서 피처리수의 전해가 촉진되는 정도가, 당해 약제의 용액의 온도에 상관없이 일정해질 수 있게 된다. 이 때문에, 그와 같은 전해조를 포함하는 전해수 생성장치에 있어서, 전해수의 생성능력을 안정시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 피처리수를 수용하는 전해조를 포함하고,
    상기 전해조는 피처리수가 도입되는 도입구와, 당해 전해조 내에서 전해처리된 피처리수를 배출하는 배출구를 갖고,
    상기 전해조 내에서, 상기 도입구로부터 상기 배출구로 향해 형성되는 수로를 따라 나열된 복수의 전극쌍과,
    상기 복수의 전극쌍 각각에 소정량의 전력이 공급되도록 제어하는 전력공급량 제어수단과,
    상기 전해조 내에, 상기 전극쌍에 의한 피처리수의 전해를 촉진하기 위한 약제를 공급하는 약제공급수단과,
    상기 복수의 전극쌍 각각에 상기 소정량의 전력이 공급되었을 때의, 상기 복수의 전극쌍 중의, 상기 수로에 있어서 가장 상류측에 나열된 전극쌍을 구성하는 전극 사이에 흐르는 전류치인 제 1 전류치와, 당해 가장 상류측에 나열된 전극쌍과는 다른 전극쌍을 구성하는 전극 사이에 흐르는 전류치인 제 2 전류치를 검출하는 전류치 검출수단과,
    상기 제 1 전류치가 소정 범위내로 되도록 상기 약제공급수단이 공급하는 약제의 공급량을 제어하는 약제량 제어수단을 추가로 포함하고,
    상기 약제량 제어수단은 상기 제 2 전류치가 특정 전류치 이상으로 된 경우에는 상기 소정 범위를 규정하는 상한치 및 하한치를, 그 때까지의 값보다 낮은 값 으로 갱신시키는 전해수 생성장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 약제량 제어수단에 의한 갱신 후의 상기 소정 범위의 하한치가 일정 값을 하회한 것을 조건으로 하여, 이상을 알리는 이상 알림 수단을 추가로 포함하는 전해수 생성장치.
  3. 전극쌍과,
    상기 전극쌍 및 피처리수를 수용하는 전해조와,
    상기 전해조 내에, 상기 전극쌍에 의한 피처리수의 전해를 촉진하기 위한 약제의 용액을 공급하는 약제공급수단과,
    상기 약제공급수단이 공급하는 용액의 온도를 검출하는 약제온도 검출수단과,
    상기 약제온도 검출수단이 검출하는 온도에 기초하여, 상기 약제공급수단에 의한 상기 전해조로의 상기 약제의 용액의 공급량을 제어하는 약제량 제어수단을 포함하는 전해수 생성장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피처리수의 전해를 촉진하기 위한 약제는 피처리수 내에 염화물 이온을 공급하는 약제인 전해수 생성장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 피처리수의 전해를 촉진하기 위한 약제는 염화나트륨인 전해수 생성장치.
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