(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源回路を有する無隔膜電解槽の陽極側と陰極側に夫々電圧を印加しながら、この電解槽に飽和食塩水又は高濃度食塩水、或は、塩酸水溶液のいずれかを被電解液としてポンプを用いて送り込むことによって電解水を生成し、且つ、生成された電解水を電解水吐出管を通して順次水道水等の原水を給水する原水給水路に供給することにより、電解水を原水に対して混合、希釈し、この希釈した電解水を原水給水路の末端部に先止め方式に設けた１つ又は複数個の取り出し用バルブを開いて取り出すように構成した電解水生成装置であって、
上記原水給水路に使用水量を検出する流量検出手段を設け、該給水路の先端側で、且つ、上記電解水吐出管の接続部よりも上流部分には、水路開閉用の入水電磁弁と逆止弁を設け、上記電解水吐出管には逆止弁を設ける一方、上記流量検出手段によって検出された原水の使用流量に基づいて上記ポンプによる電解槽への被電解液の送り込み量を制御することにより、原水に対してその使用流量に見合った所定割合の電解水を混合して希釈するように構成すると共に、上記陽極側と陰極側の各電極間にＯＮ／ＯＦＦデューティー比を可変とするパルス電流を流すように構成し、且つ、このＯＮ／ＯＦＦデューティー比を、上記原水の使用流量が増えた場合は電流のＯＮ時間比率を増加に比例して増やし、逆に減少した場合は電流のＯＮ時間比率を減少に比例して減らすように構成したことを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
各有効塩素濃度の電解希釈生成水を生成するに必要な原水の量に対する被電解液の量と、被電解液に対する電解電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比との関連から、流量検出手段で検出された原水の流量値に対する被電解液の供給量と、電解電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比とを割り出し、この割り出したデータに従って被電解液供給用のポンプと無隔膜電解槽の直流電源回路を制御して電解を行うように構成したことを特徴とする請求項１記載の電解水生成装置。
【請求項３】
有効塩素濃度を選択して入力することができる有効塩素濃度入力設定装置を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食塩水や塩酸水溶液を無隔膜電解槽で電気分解して電解水を生成する電解水生成装置に関し、具体的には、所定の有効塩素を含む電解水を容易に生成できるように工夫した電解水生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無隔膜電解槽を用いた電解水生成装置には、例えば、特許第２６２７１００号公報に記載された殺菌水製造方法及び装置が存在し、この方法及び装置によれば、残留塩素が１．０〜２００ｐｐｍの電解殺菌水を生成することができる旨、記載されている。
【０００３】
更に上記従来発明の内容を詳しく説明すると、この従来発明によれば、ポンプで吐出された一定量の塩化ナトリウム水溶液と、塩酸水溶液とを原水で希釈することにより、所定濃度の食塩水と塩酸水の混合水を造り、次いで、この混合水を電解槽に送って電解することによって所定の残留塩素の電解水を生成し、更にその電解水に対して原水を加えて混合、希釈して、所定濃度に希釈された電解水  （生成水）を生成するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来発明の製造方法及び装置によると、残留塩素の薄い電解水は原水の希釈によって容易に生成することが可能であるが、反面、残留塩素の濃い電解水を生成する場合は、希釈する原水の量を少くするしか手立てが無く、従って、濃度の濃い残留塩素を含んだ電解水を大量に生成することは非常に困難であった。
【０００５】
そこで本発明の技術的課題は、濃度の濃い残留塩素を含んだ電解水を大量に、而かも、比較的簡単に生成することができる電解水生成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【０００７】
直流電源回路を有する無隔膜電解槽の陽極側と陰極側に夫々電圧を印加しながら、この電解槽に飽和食塩水又は高濃度食塩水、或は、塩酸水溶液のいずれかを被電解液としてポンプを用いて送り込むことによって電解水を生成し、且つ、生成された電解水を電解水吐出管を通して順次水道水等の原水を給水する原水給水路に供給することにより、電解水を原水に対して混合、希釈し、この希釈した電解水を原水給水路の末端部に先止め方式に設けた１つ又は複数個の取り出し用バルブを開いて取り出すように構成した電解水生成装置であって、
【０００８】
（１）  上記原水給水路に使用水量を検出する流量検出手段を設け、該給水路の先端側で、且つ、上記電解水吐出管の接続部よりも上流部分には、水路開閉用の入水電磁弁と逆止弁を設け、上記電解水吐出管には逆止弁を設ける一方、上記流量検出手段によって検出された原水の使用流量に基づいて上記ポンプによる電解槽への被電解液の送り込み量を制御することにより、原水に対してその使用流量に見合った所定割合の電解水を混合して希釈するように構成すると共に、上記陽極側と陰極側の各電極間にＯＮ／ＯＦＦデューティー比を可変とするパルス電流を流すように構成し、且つ、このＯＮ／ＯＦＦデューティー比を、上記原水の使用流量が増えた場合は電流のＯＮ時間比率を増加に比例して増やし、逆に減少した場合は電流のＯＮ時間比率を減少に比例して減らすように構成すること。（請求項１）
【０００９】
（２）  各有効塩素濃度の電解希釈生成水を生成するに必要な原水の量に対する被電解液の量と、被電解液に対する電解電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比との関連から、流量検出手段で検出された原水の流量値に対する被電解液の供給量と、電解電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比とを割り出し、この割り出したデータに従って被電解液供給用のポンプと無隔膜電解槽の直流電源回路を制御して電解を行うように構成すること。（請求項２）
【００１０】
（３）  有効塩素濃度を選択して入力することができる有効塩素濃度入力設定装置を設けること。（請求項３）
【００１１】
上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、水道水等の原水に対して、無隔膜電解槽で電解した電解水を混合、希釈することにより、所定の有効塩素濃度を含んだアルカリ領域の電解水希釈水（以下電解希釈生成水と言う）を生成出来るが、その場合、吐出混合される電解水の量を原水の流量に合せて正確に制御できるため、安定した濃度の電解希釈生成水を生成することができ、その結果
、濃い残留塩素を含んだ電解希釈生成水を比較的容易に、且つ、大量に生成することを可能にする。
【００１２】
また、上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、無隔膜電解槽で生成されて原水に対して吐出し混合される電解水の混合量は、原水の供給量を流量検出手段で検出し、その増減に従って上記電解槽への被電解液の供給量を増減することによって決められるため、電解水の吐出しを安定した状態で正確に行うことができると共に、合せて、両電極間に供給する直流電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比を、原水の流量を増やす場合はＯＮ時間の比率を増やし、流量を減らす場合はＯＮ時間の比率を減らすため、同じ濃度の有効塩素を継続して生成することを可能にする。
【００１３】
また、上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、原水給水路の先端部に設けたバルブを開くことによって電解希釈生成水を取り出して利用することができる所謂先止め式であるため、先端部のバルブに至る間の電解希釈生成水の有効塩素濃度が常に一定であり、従って、送り始めの時に有効塩素濃度が低くなる問題を解決することができる。
【００１４】
更に上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、原水給水路に電解水を供給する吐出管に逆止弁を設ける一方、この吐出管の接続部よりも上流の原水給水路には水路開閉用の入水電磁弁と逆止弁を設けたことから、上記バルブを閉じて取水を停止すると、原水給水路の給水が遮断され、同時に各逆止弁からバルブに至る迄の間の水の移動が停止されて、その停止状態が維持されるため、再びバルブが開放されて取水が開始される迄の間、希釈水の有効塩素濃度に変化が生じることがなく、一定濃度を維持することができる。
【００１５】
上記（２）で述べた請求項２に係る手段によれば、各有効塩素濃度の電解希釈生成水を得る為に必要な原水と被電解液の流量（供給量）と、両電極間に供給する電流に関する電気的条件を、予め制御データとしてメモリに蓄積しておき、この制御データに従って各部を制御して電解希釈生成水を生成することができるため、簡単な操作によって所定の有効塩素濃度の電解希釈生成水を希望する量だけ生成することを可能にする。
【００１６】
上記（３）で述べた請求項３に係る手段によれば、入力設定装置を用いて有効塩素濃度を入力設定するだけで、所定の有効塩素濃度の電解希釈生成水を生成することを可能にする。
【００１７】
以上の如くであるから、上記（１）〜（３）の手段によって上述した技術的課題を解決して、前記従来の技術の問題点を解消することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る電解水生成装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図１と図２は本発明の全体を説明した構成図で、図中、符号ＳＴで全体的に示したのは本発明に係る電解水生成装置で、１は水道水等の原水供給源、２はこの供給源１に接続した原水の給水路、３は給水路２の途中に設けた原水の流量を調整する流量調整弁、８と９は同じく上記給水路２の途中に設けた水路開閉用の入水電磁弁と、原水の使用量（流量）を検出する流量センサー（流量検出手段）を示す。
【００１９】
更に図１に於いて、６は食塩を収容した食塩タンク、２Ａは上記給水路２を流れる原水をこの食塩タンク６に送り込む給水管、４はこの給水管２Ａの途中に設けた給水弁、５は水位センサーを示し、上記の食塩タンク６で造られた飽和食塩水又は高濃度食塩水から成る被電解液は、定量ポンプ７Ｐによって送り込み量を制御されながら、供給管７を通して無隔膜電解槽１０に送り込まれて電解される仕組に成っている。
【００２０】
一方、図２に於いて１５は、予め所定濃度に希釈された塩酸水溶液を収容した塩酸タンクで、この塩酸水溶液も被電解液として上述した定量ポンプ７Ｐによって送り込み量を制御されながら、供給管７を通して無隔膜電解槽１０に送り込まれて電解される仕組に成っている。
【００２１】
図１と図２に於いて、１０Ｘと１０Ｙは上記無隔膜電解槽１０の内部に設けたアノードとカソードで、１２はこれ等両極１０Ｘ，１０Ｙに直流電圧を印加する直流電源であって、上述した定量ポンプ７Ｐによって無隔膜電解槽１０に送り込まれる飽和食塩水又は高濃度食塩水、或は、塩酸水溶液のいずれから成る被電解液は、この電解槽１０で電解されて電解水が生成され、更に、生成された電解水は吐出管２Ｂを通して上述した原水給水路２の末端部２′側に送り込まれて原水に混合希釈された後、末端部２′に設けた１つ又は複数個のバルブ２Ｐから取り出す、所謂先止め方式に構成されている。
【００２２】
本発明は、以上の如く構成した無隔膜電解槽１０を用いた電解水生成装置に於いて、原水給水路２に設けた流量センサー９によって検出された原水の使用量（流量）に基づいて、上記定量ポンプ７Ｐによる電解槽１０への被電解液の送り込み量を制御することにより、原水に対してその使用流量に見合った所定割合の電解水を混合、希釈する点。無隔膜電解槽１０のアノード１０Ｘとカソード１０Ｙの各電極間にＯＮ／ＯＦＦデューティー比を可変とするパルス電流を流し、このＯＮ／ＯＦＦデューティー比を、原水の使用流量が増えた場合はＯＮ時間比率を増加に比例して増やし、減少した場合は減少に比例して減らすようにする点。各有効塩素濃度の電解希釈生成水を生成するに必要な原水の量に対する被電解液の量と、被電解液に対する電解電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比との関連から、流量センサー９が検出した原水の流量値に対する被電解液の供給量と、電解電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比とを割り出して、この割り出したデータに従って上記の定量ポンプ７Ｐと直流電源１２を制御して電解を行う点。並びに、上記有効塩素濃度を選択して入力することができる入力設定装置１４を設ける点。を特徴とするものであるが、以下にその具体的な構成を説明する。
【００２３】
図１と図２に於いて、符号３０で全体的に示したのは、マイクロコンピュータを搭載した制御装置であって、この制御装置３０には上記の各動作を行えるように上述した流量調整弁３と水位センサー５と定量ポンプ７Ｐと入水電磁弁８と流量センサー９と直流電源１２と表示装置１３と入力設定装置１４が接続され、更に図１に示した実施例では、食塩タンク６用の給水弁４が接続されている。
【００２４】
図３は上記マイクロコンピュータを搭載した制御装置３０の電気的構成を説明したブロック図であって、図中、２０は制御装置の中心を構成するＣＰＵ、２１は後述する各プログラムを含むシステムプログラムを格納したメモリ、２３はこれ等ＣＰＵ２０とメモリ２１の間にバス２２を介して接続したインターフエイス回路で、このインターフエイス回路２３に上述した流量調整弁３と、水位センサー５と、定量ポンプ７Ｐと、入水電磁弁８と、流量センサー９と、アノード１０Ｘとカソード１０Ｙと電源スイッチ（図示省略）を含んだ直流電源１２と、表示装置１３と、入力設定装置１４と、給水弁４が接続され、更に、ＣＰＵ２０からの指示に基づいて所定のＯＮ／ＯＦＦデューティー比率のパルス電流を上記アノード１０Ｘとカソード１０Ｙの両電極間に流すパルス電流制御装置１１が接続されていて、夫々がＣＰＵ２０の監視の下でメモリ２１に格納されたプログラムに従って制御作動される仕組に成っている。
【００２５】
また、上記の制御装置３０を構成するメモリ２１には、上述したように、原水給水路２に設けた流量センサー９によって検出された原水の使用量（流量）に基づいて、上記定量ポンプ７Ｐによる電解槽１０への被電解液の送り込み量を制御することにより、原水に対してその使用流量に見合った所定割合の電解水を混合、希釈するためのプログラムと、無隔膜電解槽１０のアノード１０Ｘとカソード１０Ｙの各電極間にＯＮ／ＯＦＦデューティー比を可変とするパルス電流を流し、このＯＮ／ＯＦＦデューティー比を、原水の使用流量が増えた場合はＯＮ時間比率を増加に比例して増やし、減少した場合は減少に比例して減らすようにするためのプログラムと、各有効塩素濃度の電解希釈生成水を生成するに必要な原水の量に対する被電解液の量と、被電解液に対する電解電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比との関連から、流量センサー９が検出した原水の流量値に対する被電解液の供給量と、電解電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比とを割り出して、この割り出したデータに従って上記の定量ポンプ７Ｐと直流電源１２を制御して電解を行うためのプログラムと、入力設定装置１４による設定操作に基づいて生成水の有効塩素濃度を決定するためのプログラムが格納されている。
【００２６】
図４は、定量ポンプ７Ｐによる電解槽１０への飽和食塩水の吐出量（ｍｌ／ｍｉｎ）と、アノード１０Ｘとカソード１０Ｙの単位時間当りのＯＮ時間のパーセントを縦軸にとり、ノズル２Ｐから吐出される電解希釈生成水の生成量（Ｌ／ｍｉｎ）を横軸にとった時の、各有効塩素濃度（５０ｐｐｍ，１００ｐｐｍ，２００ｐｐｍ）の関係を示したグラフであって、このグラフに示されたデータに従って各有効塩素濃度ごとの原水の流量に対する被電解液の供給量と、電解電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比とが割り出される仕組に成っている。
【００２７】
尚、図１と図２に於いて２Ｗと２Ｚは原水給水路２の供給源１側に設けた逆止弁と減圧弁、２Ｘと２Ｙは給水路２の先端側２′で、且つ、電解水吐出管２Ｂの接続部よりも上流部分と、当該電解水吐出管２Ｂに設けた逆止弁を示す。
【００２８】
本発明に係る電解水生成装置は以上述べた如き構成であるから、給水路２を流れる原水に対して電解槽１０で電解した電解水を混合、希釈して、所定の有効塩素濃度を備えたアルカリ領域の電解希釈生成水を生成することができるのであるが、本発明では特に、原水の流量に対して電解槽１０から吐出し混合される電解水の量を、定量ポンプ７Ｐを制御することによって正確に調整できるため、安定した濃度に希釈された電解希釈生成水を生成することができる。
【００２９】
また、電解槽１０で生成されて原水に混合、希釈される電解水は、原水の流量をセンサー９で検出し、その増減に従って上記定量ポンプ７Ｐを制御して供給量が決められるから、常に安定した量を原水に混合、希釈させることができると共に、これに合せて両電極間に流れる電流のＯＮ／ＯＦＦデューティー比をも変化させて、流量を増す場合はＯＮ時間を長くし、流量が少い場合はそのＯＮ時間を短く調節するため、同じ有効塩素濃度の電解希釈生成水を生成することができる。
【００３０】
更に本発明によれば、原水給水路２の先端側２′に電解希釈水（生成水）の取り出し用バルブ２Ｐを設けた所謂先止め式を採用しているため、送り始め時に有効塩素濃度が低くなる問題が発生せず、常に一定濃度の電解希釈生成水を取り出すことができると共に、上記先端側２′に水路開閉用の入水電磁弁８と逆止弁２Ｘを設け、電解水吐出管２Ｂにも逆止弁２Ｙを設けたことから、バルブ２Ｐを閉じた時に電解希釈水が電解槽１０に逆流したり、上流からの水道水の影響を受けて濃度に変化が生じたりすることなく、従って、バルブ２Ｐを開くことにより、常に一定濃度の電解希釈生成水を取り出すことが可能になる。
【００３１】
また、制御装置３０を構成するメモリ２１には、図４に示したような実験データに従って、各有効塩素濃度の電解希釈生成水を得る為に必要な原水と被電解液の流量と、直流電源１２の電気的条件（ＯＮ／ＯＦＦデューティー比）に付いての制御データが予め格納されているため、必要とする有効塩素濃度を入力設定装置１４を用いて入力するだけで、素早く簡単に所謂有効塩素濃度の電解希釈生成水を生成することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係る電解水生成装置によれば、原水の供給量を増すとこれに追従して電解水の供給量を増して有効塩素濃度を一定に維持するため、必要とする有効塩素濃度を含んだ電解希釈生成水を簡単な操作によって大量に、且つ、常時安定した状態で得ることができるものであって、広い分野で利用可能な殺菌水を低コストにて大量に供給できる利点を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電解水生成装置の構成を説明した構成図である。
【図２】本発明に係る電解水生成装置の他の構成を説明した構成図である。
【図３】本発明の電気的構成を説明したブロック図である。
【図４】飽和食塩水の添加量と電極がＯＮする単位時間当りのパーセントと生成量との関係を説明したグラフである。
【符号の説明】
ＳＴ                電解水生成装置
２                  原水給水路
２′                先端側
２Ｐ                電解希釈水の取り出し用バルブ
２Ｂ                電解水吐出管
２Ｘ，２Ｙ          逆止弁
３                  流量調整弁
６                  食塩タンク
７Ｐ                定量ポンプ
９                  流量センサー
１０                無隔膜電解槽
１０Ｘ              アノード
１０Ｙ              カソード
１１                パルス電流制御装置
１２                直流電源
１４                入力設定装置
１５                塩酸タンク
２０                ＣＰＵ
２１                メモリ
３０                制御装置
【図１】
0003571258.tif 000002
【図２】
0003571258.tif 000003
【図３】
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【図４】
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