(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被電解水として希薄塩水を供給される各電解室にて生成された電解水を連続して流出する有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置において、前記各電解室に供給される被電解水を電解して生成された電解水を流出する流水式電解水生成運転を行った後に、電解水生成運転時における前記各電解室の電極の極性を反転させた状態で同電解室に滞留させた被電解水を電解して生成された逆性の電解水を所定時間の経過後に排出して前記各電解室を洗浄する逆極性のバッチ式洗浄運転を行い、次いで、前記電極の極性を反転させた状態で前記各電解室に滞留させた被電解水を電解して生成された電解水を所定時間の経過後に排出して前記各電解室を洗浄する正極性のバッチ式洗浄運転を行うことを特徴とする電解運転方法。
【請求項２】
前記バッチ式洗浄運転にて、被電解水として使用される原水の電解電流値が設定値を超えた時間を積算し、積算された時間が所定時間を超えた時点でバッチ式洗浄運転を停止し、前記所定時間が経過するまでの時間の間は各電解室から電解生成水を流出させることなく同電解室に滞留させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電解運転方法。
【請求項３】
前記バッチ式洗浄運転にて、電解水生成運転が所定時間に達した後は電解運転を停止して、各電解生成水を各電解室に所定時間滞留させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電解運転方法。
【請求項４】
前記逆極性のバッチ式洗浄運転に先立って、電解水生成運転時の電極の極性を反転させた状態で、流水式の洗浄運転を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電解運転方法。
【請求項５】
電解生成運転を停止させる際、先ず、各電解室の電極に対する電圧の印加を停止し、所定時間遅延して、塩水を供給する塩水供給ポンプによる打つ込みと原水の供給を停止して、当該有隔膜電解槽の各電解室内に被電解水を滞留させた状態を維持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電解運転方法。
【請求項６】
複数対の電極により形成された複数対の電解室を備える有隔膜電解槽を採用した場合には、電解水生成運転、バッチ式洗浄運転、或は、電解水生成運転とバッチ式洗浄運転を開始する際には、通電電極を段階的に増やすようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電解運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置の電解運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１，２においては、有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置の一形成として、希薄塩水である被電解水を有隔膜電解槽の各電解室にて電解して生成される酸性とアルカリ性の電解生成水を流出させる形式の電解水生成装置が開示されている。
【０００３】
当該形式の電解水生成装置においては、被電解水を調製する原水や塩水等にＣａイオンやＭｇイオン等が存在すると、有隔膜電解時にＣａイオンやＭｇイオン等に起因するスケールが特に陰極側電解室に多く発生して同電解室に付着堆積し後流側の水系管路にも付着堆積する現象が認められる。上記のスケールが各電解室に付着堆積すると、当該電解室における電解効率を大きく低下させることになり、同スケールが後流側の水系管路に付着堆積すると、当該水系管路を詰まらせて、電解生成水の流出に悪影響を及ぼすことになる。
【０００４】
このため、この種の有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置においては、各電解室で発生するスケールを除去する対策が要請される。下記の各特許文献にて提案されている各電解水生成装置では、原水の供給管路に軟水器を介装して、原水中のスケール成分を除去する手段を採用し、また、電解運転が所定時間経過した時点（スケールの発生する前）で、各電解室の電極の極性を反転させて逆極性の電解運転を行い、各電解室でのスケールの発生を防止する手段を採用している。
【０００５】
これらの手段のうち、前者の軟水器によるスケール成分を除去する手段では、各電解室でのスケールの発生を十分に防止することは難しく、また、後者の逆極性の電解運転を行う手段では、正極性の電解運転とは各電解室で生成さる電解生成水が異なるため、各電解生成水の流出管路を切替える必要があり、これには高価な流路切替弁を使用しなければならない。
【０００６】
従って、逆極性の電解運転（洗浄運転）によって各電解室に発生したスケールを除去するには、通常の電解運転を一旦停止して、水道水等の水を各電解室に連続して供給して逆極性の電解運転を行い、電解生成された各電解生成水を連続して排水する手段を採るのが一般である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２２２９７６号公報
【特許文献２】特開平１１−２４４８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来の一般に行われている洗浄運転（水を被電解水とする逆極性の電解運転）は、水道水等の通常の水を有隔膜電解槽の各電解室に連続して供給して各電解室にて有隔膜電解し、各電解室にて生成された各電解生成水を連続して流出する、所謂、流水式電解生成運転である。このような逆極性の洗浄運転では、被電解水が通常の水であって電解補助剤が含まれていないことから電解効率が悪く、電解室を洗浄するのに十分な洗浄機能の高い電解生成水を生成することは難しく、長時間の洗浄運転が必要となる。また、当該洗浄運転が流水式電解生成運転であることから、被電解水である水の使用量が多くなり、それに加えて長時間の洗浄運転によって水の使用量が一層多くなる。
【０００９】
一方、特許文献２に開示された逆極性の電解生成運転においては、電解室を洗浄する機能の高い電解生成水を得るため、被電解水が希薄塩水であることから、電解室の洗浄機能の高い電解生成水を生成することはできるが、流水式洗浄運転であることから、水より高価な希薄塩水の使用量が多くて、被電解水を無駄に使用することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した有隔膜電解槽の洗浄運転における問題に対処するため、被電解水として希薄塩水を供給される各電解室にて生成された電解水を連続して流出する有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置において、前記各電解室に供給される被電解水を電解して生成された電解水を流出する流水式電解水生成運転を行った後に、電解水生成運転時における前記各電解室の電極の極性を反転させた状態で同電解室に滞留させた被電解水を電解して生成された電解水を所定時間の経過後に排出して前記電解室を洗浄する逆極性のバッチ式洗浄運転を行い、次いで、前記電極の極性を反転させた状態で前記各電解室に滞留させた被電解水を電解して生成された電解水を所定時間の経過後に排出して前記各電解室を洗浄する正極性のバッチ式洗浄運転を行うことを特徴とする電解運転方法を提供するものである。
【００１３】
本発明による電解運転方法においては、前記バッチ式洗浄運転にて、被電解水として使用される原水の電解電流値が設定値を超えた時間を積算し、積載された時間が所定時間を超えた時点でバッチ式洗浄運転を停止し、前記所定時間が経過するまでの時間の間は各電解室から電解生成水を流出させることなく、各電解室に滞留しておくようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明による電解運転方法においては、前記バッチ式洗浄運転にて、電解運転が所定時間に達した後は電解運転を停止して、各電解生成水を各電解室に所定時間滞留させるようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明による電解運転方法においては、逆極性のバッチ式洗浄運転に先立って、電解水生成運転時の電極の極性を反転させた状態で、流水式の洗浄運転を行うようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明による電解運転方法においては、電解水生成運転を停止させる際、先ず、電極に対する電圧の印加を停止し、所定時間遅延して、塩水を供給する塩水供給ポンプによる打つ込みと原水の供給を停止して、有隔膜電解槽の各電解室内に被電解水を滞留させた状態に維持するようにしてもよい。
【００２１】
さらに、本発明による電解運転方法の実施にあたって、複数対の電極により形成された複数対の電解室を備える有隔膜電解槽を採用した場合に、電解水生成運転、バッチ式洗浄運転、或は、電解水生成運転とバッチ式洗浄運転を開始する際には、通電電極を段階的に増やしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明による有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置の運転方法は、基本的には、上記した流水式電解水生成運転と逆極性のバッチ式洗浄運転と正極性のバッチ式洗浄運転とからなり、希塩水である被電解水を電解して電解室の洗浄機能の高い電解生成水を生成し、バッチ式電解によって一層洗浄機能の高い電解生成水を生成できるとともに、流水式電解に比較して、被電解水の使用量を大幅に削減することができる利点がある。
【００２７】
なお、本発明に係る電解運転方法において、具体的に示す個々の電解運転方法が奏する作用効果については、本発明に係る電解運転方法の実施態様を説明する際に、これに合わせて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明が電解運転の対象とする電解水生成装置を示すもので、当該電解水生成装置を収容するケースのフロントカバーを外して電装部を取り出し、ケース内の装置本体を正面から視認し得る状態の斜視図である。
【図２】当該フロントカバーの正面図（ａ）、および、同フロントカバーに取付る操作盤の拡大した正面図（ｂ）である。
【図３】当該装置本体を後側から見た背面図である。
【図４】当該電解水生成装置の水系管路関係を模式的に示す概略構成図である。
【図５】当該電解水生成装置が搭載する有隔膜電解槽の正面図（ａ）、および、同有隔膜電解槽の矢印５−５線に沿って切断した縦断側面図（ｂ）である。
【図６】当該有隔膜電解槽を構成する電極板ユニットの集合体の斜視図（ａ）、同電極板ユニットを重合する前の状態の斜視図（ｂ）である。
【図７】本発明に係る電解運転方法の一実施態様における動作手順を示す動作説明図である。
【図８】本発明に係る電解運転方法の一実施態様における突入電流の測定結果を示すグラフ（ａ），（ｂ），（ｃ）である。
【図９】本発明に係る電解運転方法の一実施態様における原水の電解電流値から硬度を換算するためのグラフ（ａ），（ｂ）、および、原水の硬度に基づき設定されたバック式洗浄運転の回数、および、その結果である電極消耗（分）、排水量（Ｌ）、電力消費量（Ｗｈ）を示すグラフ（ｃ）である。
【図１０】従来の電解運転方法における電解運転停止の順序を示すグラフ（ａ）、および、本発明に係る電解運転方法の一実施態様における電解運転停止の順序を示すグラフ（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置の運転方法に関する。図１には、本発明による電解運転方法が適用される有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置を示している。図１は、当該電解水生成装置のケースＡのケース本体ａ1からフロントカバーａ2を外して、電装部Ｂを取り出し、ケース本体ａ1内の装置本体Ｃを正面から視認することができるように分解した状態の斜視図である。なお、当該有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置を、以下、単に電解水生成装置と称する。
【００３０】
当該電解水生成装置は、ケース本体ａ1内に装置本体Ｃを収容してなるもので、ケース本体ａ1の装置本体Ｃの前面に、各電装部品を支持している支持板ｂ1を取付け、この状態のケース本体ａ1の前面側をフロントカバーａ2にて覆蓋することにより構成されている。フロントカバーａ2には、図２に示すように、その前面の中央部に操作盤Ａ1が組付けられる。
【００３１】
当該電装部Ｂの各電装部品を支持する支持板ｂ1は、この取付け状態では、各電装部品と装置本体Ｃを仕切る仕切り板として機能していて、当該支持板ｂ1には、送風ファンｂ2と空気口ｂ3が設けられている。これにより、送風ファンｂ2を駆動すれば、電装部品の収容部と装置本体Ｃの収容部を循環する空気流を形成することができて、装置本体Ｃの水経路部にて冷却した空気を電装部品の収容部側へ還流させて、各電装部品を冷却して、各電装部品の温度を低下させることができる。
【００３２】
図３および図４は当該電解水生成装置を示すもので、図３は当該電解水生成装置の装置本体Ｃを後側から見た背面図であり、図４は当該電解水生成装置の装置本体Ｃを模式的に示す概略構成図である。当該電解水生成装置の主要構成部品である有隔膜電解槽Ｄは、図５に示すように、複数の電極板ユニット１０を重合した状態で筺体２０内に収容して構成されている。各電極板ユニット１０は、互いに同一の構成であって、各電極板ユニット１０の内部には、一対の電解室（陽極側電解室および陰極側電解室）が形成されている。
【００３３】
当該有隔膜電解槽Ｄは、図５（ａ）に示すように、複数の電極板ユニット１０を互いに重合した集合体１０Ａとして、筺体２０内に収容することにより構成されている。電極板ユニット１０の集合体１０Ａを収容する筺体２０は、上筺部２１と下筺部２２とからなるもので、上筺部２１は下方へわずかに拡開する形状に、また、下筺部２２は上方へわずかに拡開する形状に形成されている。当該筺体２０は、上筺部２１と下筺部２２の開口部位を互いに重合して接合されるが、これらの各開口部位は最大の拡開幅となるように形成されている。
【００３４】
電極板ユニット１０の集合体１０Ａを筺体２０に収容するには、先ず、例えば下筺部２２に集合体１０Ａをその下方から挿入し、次いで、側方スペーサ２３を、挿入された集合体１０Ａと下筺部２２の左右の側部間に挿入するとともに、図示しない前方および後方スペーサを、挿入された集合体１０Ａと下筺部２２の前後の側部間に挿入する。かかる挿入状態の集合体１０Ａの上半分に上筺部２１を嵌合する。
【００３５】
これにより、電極板ユニット１０の集合体１０Ａは、その左右の両側部を側方スペーサ２３にて密着された状態で、また、その前後の側部を前方および後方スペーサに密着された状態で、筺体２０内に収容された状態となる。これらの各スペーサ２３は、その上下中央部が最大の厚みとなっている。各スペーサ２３等の最大厚み部は、上下の筺部２１，２２の接合部位と同等の部位に位置し、各スペーサ２３等の当該接合部位での密着性を高めて、当該接合部位での水溶液等の漏洩を防止している。また、各スペーサ２３等の当該形状では、有隔膜電解槽Ｄの分解時には、上下の筺部２１，２２の接合部位を開放すれば、電極板ユニット１０の集合体１０Ａを容易に取出すことができる。
【００３６】
有隔膜電解槽Ｄを構成する電極板ユニット１０は、図６（ｂ）に示すように、一対の方形格子枠状のスペーサ１０ａ，１０ｂにて挟持された状態の隔膜１０ｃの各側面側に、各スペーサ１０ａ，１０ｂにて規定される間隔を保持して陽極側の電極板１０ｄと陰極側の電極板１０ｅをそれぞれ配置して構成されている。但し、図６（ｂ）に例示している電極板ユニット１０は、同図（ａ）に示すように、互いに重合された集合体１０Ａとして筺体２０に収容されることから、互いに隣り合う同士の電極板ユニット１０間では、同一の電極板１０ｄ，１０ｅを互いに共用する構成になっている。
【００３７】
当該有隔膜電解槽Ｄを装備する電解水生成装置は、図３および図４に示すように、電解生成水を生成する有隔膜電解槽Ｄ、濃塩水を供給する塩水供給機構３０Ａ、および、被電解水を調製する原水および電解生成水を希釈する希釈用水を供給する原水供給機構３０Ｂと、電解運転に関わる多数の電装部品を搭載する図１に示す電装部Ｂによって構成されている。
【００３８】
当該電解水生成装置においては、有隔膜電解槽Ｄの陽極側電解室と陰極側電解室の上流側には、被電解水を供給するための被電解水供給管路３１（３１ａ，３１ｂ）が接続されており、また、有隔膜電解槽Ｄの陽極側電解室と陰極側電解室の下流側には、陽極側電解室にて生成される電解生成酸性水を流出させる流出管路３２ａ、および、陰極側電解室にて生成される電解生成アルカリ性水を流出させる流出管路３２ｂが接続されている。
【００３９】
塩水供給機構３０Ａは、一定濃度の濃塩水を収容する塩水タンクＥと、塩水タンクＥと被電解水供給管路３１の先端とに接続する塩水供給管路３３と、塩水供給管路３３に介装された塩水供給ポンプＦとかなる。当該塩水供給機構３０Ａにおいては、電解運転時、塩水供給ポンプＦを駆動して、一定濃度の塩水を、塩水供給管路３３を通して一定流量で、被電解水供給管路３１に供給する。但し、塩水タンクＥはケースＡの外に位置されていて、塩水供給管路３３の上流側管路部３３ａにて、塩水供給ポンプＦの流入口部に接続している。また、塩水供給ポンプＦの吐出口部に接続されている下流側管路部３３ｂは、被電解水供給管路３１の基端部に接続されている。
【００４０】
かかる状態で、塩水供給管路３３は、塩水タンクＥと被電解水供給管路３１を接続し、その途中に塩水供給ポンプＦを位置させている。塩水供給ポンプＦは、塩水タンクＥ内の高濃度の塩水の一定流量を継続して後述する原水供給管路部内を流動する原水に供給して、同管路部で、所定濃度に希釈された希薄塩水を調製すべく機能する。調製された希薄塩水は、被電解水として、被電解水供給管路３１を通して、有隔膜電解槽Ｄの各電解室に供給される。なお、塩水供給ポンプＦの吐出量は、塩水供給ポンプＦの打込みストロークのストローク回数を制御することによって制御され、その時点で、設定された最適な被電解水が調製されるようにフィードバック制御される。
【００４１】
原水供給機構３０Ｂは、原水を供給する主管路３４を主体とするもので、主管路３４は、その途中で互いに分岐する一対の分岐管路部３４ａ，３４ｂを備えており、主管路３４における当該分岐部より上流側に給水バルブ３５ａが介装されている。
【００４２】
原水供給機構３０Ｂにおいては、分岐管路部の一方の分岐管路３４ａは、被電解水を調製するための原水を供給する原水供給管路部３４ａに構成され、かつ、分岐管路部の他方の分岐管路３４ｂは、電解生成水を希釈するための希釈用水を供給する希釈水供給管路部３４ｂに構成されている。原水供給管路部３４ａは、被電解水供給管路３１の分岐部位より上流側の部位に接続されていて、被電解水供給管路３３の塩水に被電解水を調製するための原水が供給されるように構成されている。原水供給管路部３４ａを通して被電解水供給管路３３に供給された原水は、被電解水供給管路３３に継続して供給される塩水を希釈して、所定濃度の被電解水を調製する。
【００４３】
原水供給機構３０Ｂを構成する希釈水供給管路部３４ｂには、その途中に、電解生成酸性水の流出管路３２ａが接続されていて、希釈水供給管路部３４ｂの途中に電解生成酸性水が供給されるように構成されている。希釈水供給管路部３４ｂに供給された電解生成酸性水は、希釈水供給管路部３４ｂを流動する希釈水に供給されて、所定濃度に希釈されて、希釈水供給管路部３４ｂの先端に設けた注出口３４ｃから注出される。
【００４４】
当該原水供給機構３０Ｂにおいては、原水供給機構３０Ｂを構成する主管路３４の給水バルブ３５ａより上流側には減圧バルブ３５ｂが介装されて、また、希釈水供給管路部３４ｂにおける分岐部と流出管路３２ａの接続部間には、流量可変バルブ３５ｃと流量計３５ｄ介装されている。また、当該原水供給機構３０Ｂにおいては、希釈水供給管路部３４ｂと流出管路部３２ａが接続する接続部位３４ｄは、アスピエータ構造の吸引負圧発生機構に構成されている。
【００４５】
当該電解水生成装置の電解運転では、通常の有隔膜電解を行う流水式電解生成運転と、各電解室を洗浄する逆極性のバッチ式洗浄運転、または、逆極性のバッチ式洗浄運転および正極性のバッチ式洗浄運転を備えている。逆極性のバッチ式洗浄運転では、各電解室にて生成された各電解生成水が各電解室やその下流側管路に付着堆積するスケールを溶解して除去するもので、各流出管路３２ａ、３２ｂに流出した各電解水は排水される。
【００４６】
当該電解水生成装置においては、一方の電解生成水（電解生成酸性水）の流出管路３２ａの途中に介装された三方切換バルブ３６ａを切換動作して、流出管路３２ａに流出する電解生成アルカリ性水を排水管路３６ｂの排水口部から排水するようになっている。なお、流出管路３２ｂに流出する電解生成酸性水は、電解生成運転時に生成される電解生成アルカリ性水と同様に、流出管路３２ｂの排水口部から排水される。
【００４７】
当該電解水生成装置を電解運転する本発明に係る電解運転方法は、基本的には、流水式電解生成運転と逆極性のバッチ式洗浄運転、または、流水式電解生成運転と逆極性のバッチ式洗浄運転と正極性のバッチ式洗浄運転とからなる方法である。
【００４８】
本発明に係る電解運転は、原水供給機構３０Ｂの原水供給管路の主管路３４に介装されている給水バルブ３５ａの開成動作により開始され、原水供給管路部３４ａを通して原水が有隔膜電解槽Ｄ側に供給されるとともに、塩水ポンプＦの駆動により塩水タンクＥから、塩水が塩水供給管路３３を通して原水供給管路部３４ａに供給される。これにより、原水供給管路部３４ａ内を流動する原水に塩水が供給されて、所定濃度の希釈塩水である被電解水に調製され、調製された被電解水は、各被電解水供給管路３１ａ，３１ｂを通して、有隔膜電解槽Ｄの各電解室に流入して有隔膜電解を受ける。
【００４９】
各電解室のうち、陽極側の電解室では電解生成酸性水が生成され、同期的に、陰極側電解室では電解生成アルカリ性水が生成される。生成された電解生成酸性水は流出管路３２ａを通って希釈水供給管路部３４ｂ内に流入し、希釈水供給管路部３４ｂを流動する原水にて希釈され、所定濃度に希釈された電解生成酸性水は、注出口部３４ｃから注出される。一方、陰極側電解室にて生成された電解生成アルカリ性水は、当該電解水生成装置では使用することを意図していないことから、流出管路３２ｂを通して排水される。本発明では、以上の有隔膜電解を、流水式電解生成運転を称している。
【００５０】
本発明に係る電解運転方法では、上記した電解生成運転で電解室やその下流側の水系管路に付着堆積するスケールを除去するための逆極性のバッチ式の電解運転を行い、必要により、正極性のバッチ式の電解運転を行うものである。本発明では、当該バッチ式の電解運転をバッチ式洗浄運転と称している。
【００５１】
逆極性のバッチ式洗浄運転を開始するに当たっては、各電解室に被電解水を滞留させるとともに、電解生成運転時の電極の極性を反転させた逆極性として電解運転を開始する。当該逆極性のバッチ式洗浄運転では、電解生成運転時に陽極側の電解室が陰極側の電解室に、陰極側の電解室が陽極側の電解室にそれぞれ変換され、陽極側の電解室であった電解室にて電解生成アルカリ性水が生成され、同期的に、陰極側の電解室であった電解室にて電解生成酸性水が生成される。生成される各電解生成水は、電解運転がバッチ式であって電解効率が高いことから、短時間に、かつ、被電解水の多くを無駄にすることなく、スケールに対する除去機能の高い電解生成水が生成される。
【００５２】
スケールに対する除去機能の高い電解生成水は、その流出時に、電解室やその後の流出管路３２ａ，３２ｂに付着堆積するスケールを溶解除去し、これらの部位を洗浄することになる。流出管路３２ａに流出した電解生成アルカリ性水は、排水管路３６ｂの排出口部を通して排水され、流出管路３２ｂに流出した解生成酸性水は流出管路３６ｂの排水口部を通して排水される。
【００５３】
当該電解運転方法においては、逆極性のバッチ式洗浄運転が終了した後に、さらに、電極の極性を反転させた正極性のバッチ式洗浄運転を追加することができる。これにより、両電解室およびその下流側に流出管路３２ａ，３２ｂ等を、一層的確に洗浄することができる。
【００５４】
なお、上記した逆極性のバッチ式洗浄運転や正極性のバッチ式洗浄運転では、バッチ式電解を所定時間行った後、電解室内の電解生成水を滞留させた状態を所定時間保持するようにしてもよい。
【００５５】
図７には、本発明に係る電解運転方法におけるバッチ式洗浄運転の一実施態様を示している。当該バッチ式洗浄運転では、先ず逆極性のバッチ式洗浄運転を行い、次いで正極性のバッチ式洗浄運転を行う実施態様を採っており、使用する原水の硬度に応じて、逆極性のバッチ式洗浄運転を複数回繰り返し行い、かつ、正極性のバッチ式洗浄運転を複数回行っている。
【００５６】
逆極性の洗浄運転を開始するに際しては、電極の極性を反転させるとともに、被電解水の各電解室への供給を停止して被電解水を各電解室に滞留し、この状態で、各電解室の電極に通電して逆極性のバッチ式洗浄運転を行う。逆極性のバッチ式洗浄運転が所定時間経過した時点で、各電解室にて生成された各電解生成水を排出して、逆極性のバッチ式洗浄運転を終了する。引き続き、正極性のバッチ式洗浄運転を行う。
【００５７】
正極性のバッチ式洗浄運転を開始するに際しては、電極の極性を反転させるとともに、被電解水の各電解室への供給を停止して被電解水を各電解室に滞留し、この状態で、各電解室の電極に通電して正極性のバッチ式洗浄運転を行う。正極性のバッチ式洗浄運転が所定時間経過した時点で、各電解室にて生成された各電解生成水を排出して、正極性のバッチ式洗浄運転を終了する。当該電解水生成装置は、消費者により電解生成運転が開始されるまで待機する。
【００５８】
本実施態様の洗浄運転では、原水の硬度が１５０ｐｐｍ未満の地域では、逆極性のバッチ式洗浄運転をパターンＡ（洗浄運転２回）、正極性のバッチ式洗浄運転をパターンＡ（１回）に設定し、原水の硬度が１５０ｐｐｍ以上の地域では、逆極性のバッチ式洗浄運転をパターンＢ（洗浄運転５回）、正極性のバッチ式洗浄運転をパターンＢ（２回）に設定している。これにより、原水の硬度が相違する地域に対応したバッチ式洗浄運転を行うことができる。
【００５９】
本実施態様では、原水の硬度を、原水の電解電流値から換算する手段を採っている。原水の測定された電解電流値を、図９（ａ）に示すグラフを使用して電気伝導度に換算し、さらに、換算された電気伝導度を、図９（ｂ）に示すグラフを使用して硬度に換算している。換算された硬度に基づいて、電解室で発生するスケールの量を推定して、逆極性のバッチ式洗浄運転の回数、および、正極性のバッチ式洗浄運転の回数を設定する。
【００６０】
本実施態様では、原水が硬度１５０ｐｐｍ未満である場合には、逆極性のバッチ式洗浄運転を２回、正極性のバッチ式洗浄運転を１回に設定し、原水が硬度１５０ｐｐｍ以上である場合は、逆極性のバッチ式洗浄運転を５回、正極性のバッチ式洗浄運転を２回に設定している。図９（ｃ）のグラフは、原水が硬度１５０ｐｐｍ未満で３回のバッチ式洗浄運転を行った場合と、原水が硬度１５０ｐｐｍ以上で７回のバッチ式洗浄運転を行った場合の電極の消耗（分）、排水量（Ｌ）、電力消費量（Ｗｈ）を対比して示している。
【００６１】
本実施態様のバッチ式洗浄運転では、バッチ式洗浄運転中に、規定された電解電流値以上の電流値が積算で一定時間を超えた場合には、その時点で１回のバッチ式洗浄が終了したものとして洗浄運転を停止し、設定されたバッチ式洗浄運転時間までは、各電解室内の電解生成水を滞留させた状態を保持する。
【００６２】
バッチ式洗浄運転では、バッチ式洗浄中に電解電流値が上がり過ぎると、電解室内の被電解水や電解生成水が加熱された湯の状態になり、電解槽を構成するスペーサ等の樹脂製部品を変形させて、機能低下、電解槽からの水漏れ、電解槽の寿命の低下を惹起するおそれがある。本実施態様では、かかる問題に対処している。
【００６３】
本実施態様の洗浄運転の対象とする電解水生成装置は、図６に示す電極板ユニット１０の集合体１０Ａを採用して、複数対の電極板１０ｄ，１０ｅにて形成される複数対の電解室を備えるものである。当該電解水生成装置は合計５枚の電極板１０ｄ，１０ｅを備えているが、電解運転開始時に５枚の電極板１０ｄ，１０ｅに同時に電圧を印加すると、電解室内では過剰な突入電流が発生するおそれがある。
【００６４】
本実施態様では、かかる問題に対処すべく、電解運転を開始する際には、通電電極を段階的に増やす手段を採っている。図８には、食塩濃度が０．２ｗｔ％の被電解水を、流速７００ｍＬ／ｓｅｃで電解室に供給した状態で、電極板に１２Ｖの直流電圧を印加した場合の、電解室内で生じる電流の挙動を測定する実験を試みた。
【００６５】
実験１は、５枚の電極板１０ｅ1，１０ｄ1，１０ｅ2、１０ｄ2，１０ｅ3に同時に電圧を印加した場合に電解室内に生じる電流の挙動を測定するもので、実験１では、突入電流が２７Ａである実験結果を得ている。
【００６６】
実験２は、先ず４枚の電極板１０ｅ1，１０ｄ1，１０ｄ2，１０ｅ3に電圧を印加し、次いで１枚の電極板１０ｅ2に電圧を印加した場合に電解室内に生じる電流の挙動を測定するもので、実験２では、突入電流が２０Ａである実験結果を得ている。
【００６７】
実験３は、先ず４枚の電極板１０ｅ1，１０ｄ1，１０ｄ2，１０ｅ3に電圧を印加し、次いで１枚の電極板１０ｅ2に電圧を印加するとともに２枚の電極板１０ｄ2，１０ｅ3に対する電圧の印加を中断し、その後２枚の電極板１０ｄ2，１０ｅ3に電圧を印加した場合に電解室内に生じる電流の挙動を測定するもので、実験３では、突入電流が１８Ａである実験結果を得ている。
【００６８】
当該電解水生成装置では、昼間での利用が多く、深夜での利用が皆無に近いことを想定して、１日（２４時間）を、電解生成運転を行う時間帯と、洗浄運転を行う時間帯とに区分し、これを２４時間計測可能な２４時間タイマーで管理している。しかしながら、電解生成運転を行う時間帯での電解生成運転の積算時間が一定の時間に達した場合には、電解室にて発生したスケールが限界に達したものとして、洗浄運転を行う必要がある。電解生成運転を行う時間帯に、バッチ式洗浄運転をいきなり入れることは、消費者とっては迷惑なことである。本実施態様では、かかる問題に対処している。
【００６９】
本実施態様では、バッチ式洗浄運転を行うタイミングを、３０分を計測する３０分タイマーと６０分を計測する６０分タイマーで制御するようにし、これらのタイマーを２４時間タイマーと連動させて、バッチ式洗浄運転を、洗浄運転の時間帯に設定された時間（例えば夜中の１２時）に行うようにしている。
【００７０】
本実施態様では、３０分タイマーは、電解生成運転を行う時間帯での電解運転に要した積算時間を計測して、積算時間が設定した時間（３０分）に達すると、洗浄運転の時間帯での洗浄運転を行う指令をすべく機能する。また、電解室にて発生したスケールが限界に達する積算時間を６０分に設定し、６０分タイマーは電解生成運転を行う時間帯での電解運転に要した積算時間を計測して、積算時間が６０分に達した時には、その後の電解生成運転を中止し、バッチ式洗浄運転を行う指令をすべく機能する。
【００７１】
この場合は、６０分タイマーの積算時間が５０分に達した時点で、操作盤Ａ1に取付けてある洗浄ランプを点灯するようにしている。これにより、消費者は、洗浄ランプの点灯を視認して、洗浄運転が近いことを認識することができる。この場合、消費者は任意の判断の下、手動でバッチ式洗浄運転を行うことができるようにしている。また、当該電解水生成装置では、洗浄ランプの点灯時間が設定された時間に達した時点で、自動的にバッチ式洗浄運転を行うようにもしている。これにより、消費者の与える支障を軽減することができる。消費者は、バッチ式洗浄運転が終了する時間待機して、当該電解水生成装置の電解生成運転を開始することができる。
【００７２】
なお、本実施態様で採用している２４時間タイマーについは、２４時間タイマーが計測している時刻を操作盤Ａ1に表示するようにしており、また、２４時間タイマーが表示している時刻が現在の時刻とは異なる場合には、２４時間タイマーの時刻を、現在の時刻に修正できるようにしている。
【００７３】
当該電解水生成装置においては、被電解水を調製するために塩水供給ポンプＥを使用して塩水供給ポンプＥの打込みストローク（塩水供給ストローク）のストローク回数（例えば３０〜６０回／分の範囲）を制御することにより、所定の濃度の希薄塩水（被電解水）が得られるようにしている。このため、当該電解水生成装置では、塩水供給ストローク回数が極端に増加した状態で一定時間継続した場合には、電解運転を停止する手段を採ることができる。本実施態様では、塩水供給ストロークのストローク回数から、電解室内にスケールが付着堆積したことを推定して、バッチ式洗浄運転を制御するようにしている。
【００７４】
本実施態様では、制御装置は、初期運転開始時の塩水供給ストロークのストローク回数を記憶し、ストローク回数が初期ストローク回数の２．１倍に達した場合には、それ以上継続すればすぐに塩水切れが発生するものと判断して、洗浄警告を表示し、および／または、洗浄運転を停止する。
【００７５】
本実施態様では、制御装置は、バッチ式洗浄運転を継続している時間が１時間を経過した時点で、電解槽にスケール付着堆積が発生したものと判断して洗浄警告を表示した後、継続してバッチ式洗浄運転を行い、ストローク回数が初期ストローク回数の３倍に達した時点でバッチ式洗浄運転を停止する。
【００７６】
このようなスケール付着堆積の判定をとることにより、電解室を構成する電極および隔膜の寿命を向上させることができ、付着堆積しているスケールの除去（洗浄）に要する時間を短縮することができる。また、付着堆積しているスケールを確認するのに電解槽Ｄを開放する必要がなく、スケールの確認作業時間を短縮することができ、消費者でもスケールの付着堆積に対応可能なので、当該電解水生成装置の電解運転時間の短縮を図ることができる。
【００７７】
当該電解水生成装置の電解運転において、電極の極性を反転させた逆極性の電解運転を行う場合、電極の極性を反転させるには電極に大きな負荷が加わり、当該負荷が繰り返し加わると、電極の寿命は早期に短くなる。従って、本発明の電解運転方法においても、電極の極性の反転（極性の切替え）をできるだけ少なくすることが要請される。また、バッチ式洗浄運転では、生成された各電解水は流出管路等を継続して流入することがないことから、流出管路等に付着堆積しているスケールは容易には除去し得ないおそれがあり、逆極性のバッチ式洗浄運転や正極性のバッチ式洗浄運転の回数を多くする必要がある。本実施態様は、かかる問題に対処するものである。
【００７８】
本実施態様では、本発明で採用している逆極性のバッチ式洗浄運転に先立って、逆極性の流水式洗浄運転を行うものである。逆極性のバッチ式洗浄運転に先立つ逆極性の流水式洗浄運転を行えば、逆極性のバッチ式洗浄運転を行う前に、電解室や流出管路等に付着堆積しているスケールの多くの量を除去することができ、その後の逆極性のバッチ式洗浄運転、および、正極性のバッチ式洗浄運転に対する負荷を軽減することができる。これにより、逆極性のバッチ式洗浄運転や正極性のバッチ式洗浄運転の運転回数を低減することができて、電極の極性の切替え回数を低減することができ、電極の寿命を向上させることができる。
【００７９】
当該電解水生成装置は、通常、電解運転の停止ボタンが押されると、制御装置は、電極に対する電圧の印加を停止するとともに、塩水供給ポンプの駆動を停止し、数秒遅延して、給水バルブを閉成する制御を行っている。これにより、給水バルブの閉成が遅延している間に、供給される原水によって、電解室内の電解生成水を追い出して、電解生成水に起因する電解槽の損傷を防止している。当該制御の停止タイミングを図１０（ａ）に示している。
【００８０】
当該電解水生成装置の電解運転を停止する当該制御では、電解槽の各電解室には原水が滞留していて、この状態で、次の電解運転が指令されるまで待機している。このため、次の電解運転を開始する場合には、被電解水が各電解室に供給されて電解室を満たすには時間がかかって、塩水供給ポンプの打ち込みストローク（供給ストローク）のフィードバック制御に時間がかかり、正常な電解運転が開始されるまでに相当の時間を要することになる。本実施態様は、かかる問題に対処している。
【００８１】
本実施態様では、かかる問題に対処すべく、電解運転の停止ボタンが押されると、制御装置は、電極に対する電圧の印加を停止し、数秒遅延して、塩水供給ポンプの駆動を停止し、同時に、給水バルブを閉成する制御を行っている。当該制御の停止タイミングを図１０（ｂ）に示している。当該制御によれば、電極に電圧が印加されていない状態の各電解室に被電解水が供給されることになって、給水バルブを閉成することにより、各電解室には被電解水が滞留することになる。このため、次の電解運転では、塩水供給ポンプの打ち込みストロークのフィードバック制御が短時間に行われて、正常な電解運転が開始されるまでに要する時間を短縮することができる。
【００８２】
当該形式の電解水生成装置においては、従来は、原水を軟水化すべく、軟水化機能の大きい大型の軟水器を、電解生成水装置の装置本体とは別置きで、外部に設置している。このため、装置本体と別置きの軟水器の間に水系管路を配設する配管作業が必要で、当該配管作業が複雑であり、また、大型の軟水器の設置には大きな設置スペースを必要としていた。
【００８３】
当該電解水生成装置では、バッチ式洗浄運転を備えていることから、軟水器に対する負荷を大きく軽減させることができ、また、バッチ式洗浄運転の能力次第では、軟水器の使用を廃止することさえできる。本実施態様では、軟水器の負荷が大きく軽減されることに着目して、当該電解水生成装置を構成する原水供給機構３０Ｂの原水供給管路部３４ａの途中に、従来使用の軟水器に比較して極めて小さい小型の軟水器３５ｅを介装している。換言すれば、小型の軟水器３５ｅを装置本体Ｃに内蔵する構成を採っている。
このため、当該電解水生成装置を設置するに当たっては、軟水器を別置きするための設置スペースを確保する必要がなく、別置きの軟水器との水系管路の複雑な配管作業も不要となる。
【符号の説明】
【００８４】
Ａ…ケース、Ａ1…操作盤、ａ1…ケース本体、ａ2…フロントカバー、Ｂ…電装部、ｂ1…支持板、ｂ2…送風ファン、ｂ3…空気口、Ｃ…装置本体、Ｄ…有隔膜電解槽、Ｅ…塩水タンク、Ｆ…塩水供給ポンプ、１０…電極板ユニット、１０Ａ…集合体、１０ａ，１０ｂ…スペーサ、１０ｃ…隔膜、１０ｄ，１０ｅ…電極板（１０ｄ1，１０ｄ2、１０ｅ1，１０ｅ2，１０ｅ3）、２０…筺体、２１…上筺部、２２…下筺部、２３…側方スペーサ、３０Ａ…塩水供給機構、３０Ｂ…原水供給機構、３１…被電解水供給管路（３１ａ，３１ｂ）、３２ａ，３２ｂ…流出管路、３３…塩水供給管路、３３ａ…上流側管路部、３３ｂ…下流側管路部、３４…主管路、３４ａ…原水供給管路部、３４ｂ…希釈水供給管路部、３４ｃ…注出口、３４ｄ…接続部位、３５ａ…給水バルブ、３５ｂ…減圧バルブ、３５ｃ…流量可変バルブ、３５ｄ…流量計、３５ｅ…軟水器、３６ａ…三方切換バルブ、３６ｂ…排水管路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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