(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解用電極対を有する無隔膜電解セルと、前記電解用電極対間に電圧を印加する電源回路と、測定部と、記憶部と、制御部とを備えた電解水生成器であって、
前記無隔膜電解セルは、前記電解用電極対間の流路を流れる電解液を電気分解し次亜塩素酸類を含む電解水を連続的に生成するように設けられ、
前記電解液は、アルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液であり、
前記測定部は、前記電解用電極対間の電圧値又は電流値を測定するように設けられ、
前記記憶部は、前記測定部により測定された電圧値又は電流値を記憶するように設けられ、
前記制御部は、前記測定部により測定された電圧値又は電流値、あるいは前記記憶部に記憶した電圧値又は電流値から電圧値又は電流値の変化量を算出し、算出された変化量が設定値よりも大きい場合に異常検出処理を行うように設けられ、かつ、前記異常検出処理により異常を検出すると前記電解水生成器による電解水生成を停止させるように前記電解水生成器を制御し、
前記制御部は、前記無隔膜電解セルが電解水の生成を開始した後、前記変化量を算出し算出した変化量が所定の値より小さくなると前記異常検出処理を開始するように設けられた電解水生成器。
【請求項２】
前記制御部は、前記異常検出処理により、前記変化量が所定の値より大きい状態が第１所定時間以上継続しているときに異常を検出するように設けられた請求項１に記載の電解水生成器。
【請求項３】
前記制御部は、前記異常検出処理により、前記測定部により測定された電圧値又は電流値が所定の上限値より高い状態が第２所定時間以上継続しているとき及び前記測定部により測定された電圧値又は電流値が所定の下限値より低い状態が第３所定時間以上継続しているとき異常を検出するように設けられた請求項２に記載の電解水生成器。
【請求項４】
第１、第２及び第３所定時間は、それぞれ長さが異なる請求項３に記載の電解水生成器。
【請求項５】
電解液の温度を測定する温度センサーをさらに備え、
前記制御部は、前記温度センサーにより測定された温度に対応させて前記上限値と前記下限値とを、前記温度センサーにより測定された温度に適した上限値と下限値とに変更して異常を検出するように設けられた請求項３又は４に記載の電解水生成器。
【請求項６】
電解液を貯留する電解液タンクと、前記電解液タンクに貯留した電解液を前記無隔膜電解セルに供給するポンプとをさらに備え、
前記制御部は、前記異常検出処理により異常を検出すると、前記電解用電極対への電圧印加を停止するように前記電源回路を制御し、前記無隔膜電解セルへの電解液の供給が停止するように前記ポンプを制御する請求項１〜５のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【請求項７】
前記無隔膜電解セルに供給する電解液の流量を測定する第１流量計をさらに備え、
前記制御部は、第１流量計により測定された流量が前記ポンプの出力電圧に対応しない場合に異常を検出するように設けられた請求項６に記載の電解水生成器。
【請求項８】
前記電解用電極対の発熱を感知し電圧印加回路を遮断する過熱防止部をさらに備え、
前記制御部は、前記過熱防止部による電圧印加回路の遮断に基づき異常を検出するように設けられた請求項１〜７のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【請求項９】
前記電源回路は、定電流源であり、
前記測定部は、前記電解用電極対間の電圧値を測定するように設けられた請求項１〜８のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【請求項１０】
前記無隔膜電解セルにより生成された電解水を希釈用水で希釈する希釈部と、前記希釈部に希釈用水を供給する水供給部とをさらに備え、
前記水供給部及び前記希釈部は、前記希釈部に供給する希釈用水の量を調整することにより希釈された電解水の濃度を調整するように設けられた請求項１〜９のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【請求項１１】
前記水供給部は、前記希釈部への希釈用水の供給を制御する電磁弁と、前記希釈部に供給する希釈用水の流量を測定する第２流量計とを備え、
前記制御部は、第２流量計により測定された流量が、前記電磁弁の開閉に対応しない場合に異常を検出するように設けられた請求項１０に記載の電解水生成器。
【請求項１２】
内圧上昇防止機構をさらに備え、
前記制御部は、前記内圧上昇防止機構の起動に基づき異常を検出するように設けられた請求項１０又は１１に記載の電解水生成器。
【請求項１３】
希釈用水で希釈された電解水を吐出する複数の吐出口と、流路切換部とをさらに備え、
前記流路切換部は、希釈された電解水が吐出される吐出口を切り換えるように設けられた請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【請求項１４】
前記制御部は、前記無隔膜電解セルが電解水の生成を開始した後、前記変化量を算出し、算出した変化量、電圧値、電流値又は経過時間が、変化量、電圧値、電流値又は経過時間によって設定された所定の範囲に該当した際に、前記異常検出処理を開始するように設けられた請求項１〜１３のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水生成器に関する。
【背景技術】
【０００２】
次亜塩素酸類を含む電解水は除菌効果を有するため、感染症の予防、生鮮食品の鮮度維持、洗濯物の除菌・消臭などの目的で利用されている。また、電解水生成器は、食品工場等において生産装置や食品などの洗浄に使用されており、多くの電解水生成器は大型である。今後、一般家庭や飲食店、小規模清掃業者での除菌用途の拡大に向けて、電解水生成器の小型化、装置の安全性の向上が求められている。
【０００３】
電解水生成器の安全性を向上させる方法として、電解水生成器の異常を早期に検出し、電解水生成器を停止させることが考えられる。このような機構を備えた装置として、導電率計により、電解前の塩水の導電率、電解中の被処理水の導電率（電流値）を測定し、これらと前もって測定した正常動作時の導電率（電流値）と比較をし、ある一定の範囲（上限、下限）範囲内に測定電流が入っているかどうかで異常を検知する電解時異常検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、被処理水の導電率をモニターすることにより、ポンプの寿命低下を防ぎ、不均一な電解水を抽出し続けない電解水生成装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、電解前の水と塩水の混合水の導電率（電流値）に基づいて塩水供給ポンプの作動をフィードバック制御を行い、測定する導電率が目標値導電率となるように塩水供給ポンプの吐出量を変更し、導電率(電流値)のモニターによりポンプ系統の異常や電解水が不均一となる状態であるかを判定し、異常を検出すると電解水の生成を停止させる。
一方、塩化ナトリウムを添加した水と塩酸を添加した水を混合し、これを無隔膜電解槽で電気分解する殺菌水製造方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。なお、塩酸などの酸性物質を含まない塩水を無隔膜電解槽で電解分解し次亜塩素酸塩を含む電解水を生成すると、電解水のｐＨが大きくなり、電解水の除菌効果が低下する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９５０７５号公報
【特許文献２】特許第３３９３５８７号
【特許文献３】特開平５−２３７４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電解水生成器では、安全性を向上させ電解水の品質を保つために、生成過程における電解の異常（電解液の送液不足、電解液の誤送液、過電流など）を早期に検出することが求められる。しかし、複数種の溶質を含む電解液では電解に伴う導電率の変化が複雑になるため、電解液の導電率を設定値と比較する方法では、早期に異常を検出できず、異常を検出できた時には手遅れの場合が存在する。また、電解液の導電率は、環境温度、電解セルの製品誤差、電解液の濃度ムラなどにより変動する場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、早期に異常を検出することができ、安全性の高い電解水生成器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電解用電極対を有する無隔膜電解セルと、前記電解用電極対間に電圧を印加する電源回路と、測定部と、記憶部と、制御部とを備えた電解水生成器であって、前記無隔膜電解セルは、前記電解用電極対間の流路を流れる電解液を電気分解し次亜塩素酸類を含む電解水を連続的に生成するように設けられ、前記電解液は、アルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液であり、前記測定部は、前記電解用電極対間の電圧値又は電流値を測定するように設けられ、前記記憶部は、前記測定部により測定された電圧値又は電流値を記憶するように設けられ、前記制御部は、前記測定部により測定された電圧値又は電流値、あるいは前記記憶部に記憶した電圧値又は電流値から電圧値又は電流値の変化量を算出し、算出された変化量に基づき異常検出処理を行うように設けられ、かつ、前記異常検出処理により異常を検出すると前記電解水生成器による電解水生成を停止させるように前記電解水生成器を制御することを特徴とする電解水生成器を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電解水生成器は電解用電極対を有する無隔膜電解セルと、電解用電極対間に電圧を印加する電源回路とを備え、無隔膜電解セルは、電解用電極対間の流路を流れる電解液を電気分解し次亜塩素酸類を含む電解水を連続的に生成するように設けられるため、電解液から連続的に次亜塩素酸類を含む電解水を生成することができる。
本発明の電解水生成器では、アルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液である電解液を電気分解し電解水を生成するため、次亜塩素酸類を含みｐＨの調整された電解水を生成することができる。例えばｐＨ６．５〜８．０の電解水を生成することができる。このため、人肌にやさしく、除菌効果の高い電解水を生成することができる。なお、電解液がアルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液であるため、本発明の電解水生成器では、電解に伴う電解液の導電率の変化が複雑になる。
【０００８】
測定部は電解用電極対間の電圧値又は電流値を測定するように設けられ、記憶部は測定部により測定された電圧値又は電流値を記憶するように設けられ、制御部は測定部により測定された電圧値又は電流値、あるいは記憶部に記憶した電圧値又は電流値から電圧値又は電流値の変化量を算出するように設けられるため、電解用電極対間の電圧値又は電流値の変化量を算出することができる。また、測定部は電解用電極対間の電圧値又は電流値を測定するように設けられるため、導電率を測定するための電極を省略することができ、製造コストを低減することができる。
【０００９】
制御部は算出された変化量に基づき異常検出処理を行うように設けられるため、電解用電極対間の電圧値又は電流値が正常範囲内で大きく変動する場合を異常として検出することができる。また、変化量に基づき異常検出処理を行うため、環境温度の変化などにより電解液の導電率がシフトした場合や無隔膜電解セルの製品誤差により電解用電極対間の電気抵抗値にバラツキがある場合であっても、正確に異常を検出することができる。
このため、従来の設定値判定よりも電解水生成器の異常を早期にかつ正確に検出することが可能になる。また、環境や製品誤差による異常検出処理への影響を少なくすることができる。また、電解液がアルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液である場合、電解液に濃度ムラがある場合などであっても、電解水生成器の異常を早期に検出することが可能になる。さらに、電解水生成器を製造する製造ライン内での製品の個別チューニングを省略することが可能になり、製造コストを低減することが可能になる。
また、制御部は、異常検出処理により異常を検出すると電解水生成器による電解水生成を停止させるように電解水生成器を制御するため、電解水生成器の異常の発生から短期間で電解水生成を停止させることができ、電解水生成器の異常に起因する事故や故障を未然に防ぐことができる。このことにより、電解水生成器の安全性を向上させることができる。また、品質の低下した電解水を生成することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の電解水生成器の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の電解水生成器の制御システムの構成図である。
【図３】本発明の一実施形態の電解水生成器に含まれる電解用電極対間の電圧値の変化を示した模式図である。
【図４】本発明の一実施形態の電解水生成器による異常検知処理のフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態の電解水生成器の概略断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の電解水生成器の制御システムの構成図である。
【図７】本発明の一実施形態の電解水生成器の概略断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれNaCl電解液、HCl電解液、NaCl+HCl電解液を用いて電解水を生成した際の電圧変化の模式図である。
【図９】５℃、２５℃、４０℃のNaCl+HCl電解液を用いて電解水を生成した際の電圧変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の電解水生成器は、電解用電極対を有する無隔膜電解セルと、前記電解用電極対間に電圧を印加する電源回路と、測定部と、記憶部と、制御部とを備えた電解水生成器であって、前記無隔膜電解セルは、前記電解用電極対間の流路を流れる電解液を電気分解し次亜塩素酸類を含む電解水を連続的に生成するように設けられ、前記電解液は、アルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液であり、前記測定部は、前記電解用電極対間の電圧値又は電流値を測定するように設けられ、前記記憶部は、前記測定部により測定された電圧値又は電流値を記憶するように設けられ、前記制御部は、前記測定部により測定された電圧値又は電流値、あるいは前記記憶部に記憶した電圧値又は電流値から電圧値又は電流値の変化量を算出し、算出された変化量に基づき異常検出処理を行うように設けられ、かつ、前記異常検出処理により異常を検出すると前記電解水生成器による電解水生成を停止させるように前記電解水生成器を制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明の電解水生成器に含まれる制御部は、無隔膜電解セルが電解水の生成を開始した後、電圧値又は電流値の変化量を算出し算出した変化量が所定の値より小さくなると異常検出処理を開始するように設けられることが好ましい。
このことにより、電解水の生成を開始した後の電圧値の初期変動を異常として検出することを防止することができ、起動時、吐出開始時又は電解液タンクの電解液交換時に誤検出が発生することを防止することができる。
本発明の電解水生成器に含まれる制御部は、異常検出処理により、電圧値又は電流値の変化量が所定の値より大きい状態が第１所定時間以上継続しているときに異常を検出するように設けられることが好ましい。
このことにより、ノイズなどの一時的な変化量の増加を異常として検出することを防止することができ、誤検出の発生を防止することができる。また、電解水の生成を開始した後の電圧値の初期変動時の最大値付近などで、瞬間的に発生する変化量の小さい区域において、誤って異常検出処理が開始されるのを防止する事ができる。
【００１３】
本発明の電解水生成器に含まれる制御部は、異常検出処理により、測定部により測定された電圧値又は電流値が所定の上限値より高い状態が第２所定時間以上継続しているとき及び測定部により測定された電圧値又は電流値が所定の下限値より低い状態が第３所定時間以上継続しているとき異常を検出するように設けられることが好ましい。
このような構成によれば、制御部は、変化量、上限値および下限値により異常を検出することができるため、様々な態様の異常を早期に検出することが可能になる。
本発明の電解水生成器において、第１、第２及び第３所定時間は、それぞれ長さが異なることが好ましい。
電解水生成器は、電気信号だけではなく、液体、化学反応を扱っているため、反応に若干時間がかかる場合が考えられる。このため、第１〜第３設定時間を重み付け設定し、安全に電解水生成器を停止すること可能になる。
【００１４】
本発明の電解水生成器は、電解液の温度を測定する温度センサーを備えることが好ましく、制御部は、温度センサーにより測定された温度に対応させて上限値と下限値とを変更して異常を検出するように設けられることが好ましい。
電解液の導電率は、電解液の温度により変化する。このため、無隔膜電解セルに供給する電解液の温度により電解用電極対間の電気抵抗は変化し、測定部により測定する電圧値又は電流値も変化する。その為、電解液の温度を測定し、異常の検出に用いる上限値及び下限値をその温度に適した上限値及び下限値に変更することで、正常動作域をより狭い範囲とすることができ、異常検出処理により異常をより正確に早期に検出することができる。この結果、電解水生成器の安全性を向上させることができる。
本発明の電解水生成器は、電解液を貯留する電解液タンクと、電解液タンクに貯留した電解液を無隔膜電解セルに供給するポンプとに備えることが好ましく、制御部は、異常検出処理により異常を検出すると、電解用電極対への電圧印加を停止するように電源回路を制御し、無隔膜電解セルへの電解液の供給が停止するようにポンプを制御することが好ましい。
このような構成によれば、異常検出処理により異常を検出した場合に電解水生成器による電解水の生成を停止させることができ、電解水生成器の安全性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の電解水生成器は、無隔膜電解セルに供給する電解液の流量を測定する第１流量計を備えることが好ましく、制御部は、第１流量計により測定された流量に基づき異常を検出するように設けられることが好ましい。
このような構成によれば、電解液タンクが空になること、電解液漏れが生じることなどの異常を早期に検出することができる。
本発明の電解水生成器は、電解用電極対の発熱を感知し電圧印加回路を遮断する過熱防止部を備えることが好ましく、制御部は、過熱防止部による電圧印加回路の遮断に基づき異常を検出するように設けられることが好ましい。
このような構成によれば、電解用電極対の発熱により電解水生成器が故障することを防止することができる。また、電圧印加回路の遮断と共に電解水の生成を停止することが可能になり、生成する電解水の品質が低下することを防止することができる。
【００１６】
本発明の電解水生成器に含まれる電源回路は定電流源であることが好ましく、測定部は、電解用電極対間の電圧値を測定するように設けられることが好ましい。
このような構成によれば、電解用電極対に一定の電流を流すことができ、濃度の安定した電解水を生成することができる。また、測定部により電解用電極対間の電圧値を測定することにより、電解状態をモニターすることができ、異常検出処理により異常を正確に検出することが可能になる。
本発明の電解水生成器は、無隔膜電解セルにより生成された電解水を希釈用水で希釈する希釈部と、希釈部に希釈用水を供給する水供給部とを備えることが好ましく、水供給部及び希釈部は、希釈部に供給する希釈用水の量を調整することにより希釈された電解水の濃度を調整するように設けられることが好ましい。
このような構成によれば、所望の濃度の電解水を吐出口から吐出することができる。また、無隔膜電解セルに希釈用水が流入することを抑制することができ、希釈用水に含まれるミネラルが電解用電極対に析出することを抑制することができる。
【００１７】
本発明の電解水生成器に含まれる水供給部は、希釈部に供給する希釈用水の流量を測定する第２流量計を備えることが好ましく、制御部は、第２流量計により測定された流量に基づき異常を検出するように設けられることが好ましい。
このような構成によれば、蛇口の開け忘れ、蛇口と電解水生成器との接続不良、電磁弁の故障、水漏れなどの異常を検出することができる。
本発明の電解水生成器は、内圧上昇防止機構を備えることが好ましく、制御部は、内圧上昇防止機構の起動に基づき異常を検出するように設けられることが好ましい。
このような構成によれば、電解水生成器が内圧の上昇により故障することを防止することができる。また、内圧上昇防止機構の起動と共に電解水の生成を停止することができ、電解水が無駄に放出されることや高濃度の電解水が電解水生成器の部品を腐食することなどを防止することができる。
【００１８】
本発明の電解水生成器は、希釈用水で希釈された電解水を吐出する複数の吐出口と、流路切換部とを備えることが好ましく、流路切換部は、希釈された電解水が吐出される吐出口を切り換えるように設けられることが好ましい。
このような構成により、電解水の吐出口を用途に応じて切り換えることができる。また、吐出口を複数設けることで、ユーザーにより広い使用環境を提案できる。
また、本発明は、電解用電極対を有する無隔膜電解セルと、前記電解用電極対間に電圧を印加する電源回路と、測定部と、記憶部と、制御部とを備えた電解水生成器の制御方法であって、前記無隔膜電解セルは、前記電解用電極対間の流路を流れる電解液を電気分解し次亜塩素酸類を含む電解水を連続的に生成するように設けられ、前記電解液は、アルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液であり、前記測定部は、前記電解用電極対間の電圧値又は電流値を測定するように設けられ、前記記憶部は、前記測定部により測定された電圧値又は電流値を記憶するように設けられ、前記制御部は、前記測定部により測定された電圧値又は電流値、あるいは前記記憶部に記憶した電圧値又は電流値から電圧値又は電流値の変化量を算出し、算出された変化量に基づき異常検出処理を行うように設けられ、かつ、前記異常検出処理により異常を検出すると前記電解水生成器による電解水生成を停止させるように前記電解水生成器を制御する制御方法も提供する。
本発明の電解水生成器に含まれる制御部は、無隔膜電解セルが電解水の生成を開始した後、電圧値又は電流値の変化量を算出し、変化量、電圧値、電流値又は経過時間が所定の範囲内に該当した際に、異常検出処理を開始するように設けられることが好ましい。ここでの所定の範囲内とは、先述した変化量が所定の値より小さくなる場合に限定せず、あらかじめ変化量、電圧値、電流値又は経過時間によって設定された範囲であってもよい。
このような構成により、電圧値又は電流値が波形形状(振幅する)となる不安定な系であっても本発明の電解水生成器に含まれる制御部を使用する事ができる。
【００１９】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
【００２０】
第１実施形態
図１は本実施形態の電解水生成器の概略断面図である。図２は、本実施形態の電解水生成器の制御システムの構成図である。
本実施形態の電解水生成器３０は、電解用電極対１を有する無隔膜電解セル５と、電解用電極対１間に電圧を印加する電源回路８と、測定部９と、記憶部１０と、制御部１１とを備えた電解水生成器３０であって、無隔膜電解セル５は、電解用電極対１間の流路を流れる電解液１４を電気分解し次亜塩素酸類を含む電解水を連続的に生成するように設けられ、電解液１４は、アルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液であり、測定部９は、電解用電極対１間の電圧値又は電流値を測定するように設けられ、記憶部１０は、測定部９により測定された電圧値又は電流値を記憶するように設けられ、制御部１１は、測定部９により測定された電圧値又は電流値、あるいは記憶部１０に記憶した電圧値又は電流値から電圧値又は電流値の変化量を算出し、算出された変化量に基づき異常検出処理を行うように設けられ、かつ、異常検出処理により異常を検出すると電解水生成器３０による電解水生成を停止させるように電解水生成器３０を制御することを特徴とする。
以下、本実施形態の電解水生成器３０について説明する。
【００２１】
１．無隔膜電解セル、電解液供給部、電源回路
無隔膜電解セル５は、陽極３と陰極４とを含む電解用電極対１を備える。また、陽極３と陰極４は、その間に流路が形成されるように設けられる。また、電解液供給部は、アルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液である電解液１４を無隔膜電解セル５の前記流路に供給するように設けられる。また、電源回路８は、陽極３と陰極４との間に電圧を印加するように設けられる。これらの構成により、電解用電極対１間の流路を流れる電解液１４を電気分解し次亜塩素酸類を含む電解水を連続的に生成することができる。
【００２２】
電解液供給部は、例えば、電解液タンク１５に貯留した電解液１４をポンプ１６により無隔膜電解セル５に供給するように設けることができる。このことにより、無隔膜電解セル５に希釈用水が流入することを防止することができ、希釈用水に含まれるミネラルが電解用電極対１に析出することを防止することができる。
ポンプ１６は、一定送液量で電解液１４を無隔膜電解セル５に供給するように設けることができる。このことにより、電解用電極対１により安定して電解液１４を電解処理することができ、電解用電極対１間の電圧値又は電流値を安定化することができる。また、希釈部１８への希釈用水の供給量を調整することにより、希釈された電解水の濃度を調整することが可能になる。ポンプ１６は、例えばチューブポンプとすることができる。
電解液タンク１５は、電解水生成器３０に内蔵されてもよく、電解水生成器３０に外付けされてもよい。電解液タンク１５が電解水生成器３０に外付けされる場合、電解水生成器３０は、電解液流入口を有することができる。
なお、電解液タンク１５を無隔膜電解セル５よりも高い部分に配置し、重力により電解液１４を無隔膜電解セル５に供給できる場合、ポンプ１６の代わりに弁を設けることができる。
【００２３】
電解液供給部が無隔膜電解セル５に供給する電解液１４は、酸性物質及びアルカリ金属塩化物を含む水溶液とすることができる。また、電解液１４は、塩酸と、塩化ナトリウム及び塩化カリウムのうち少なくとも一方とを含む水溶液であってもよい。このことにより、無隔膜電解セル５により、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、次亜塩素酸塩（ＮａＣｌＯ、ＫＣｌＯなど）及びアルカリ金属塩化物を含む電解水を生成することができる。
なお、アルカリ金属塩化物を含む水溶液を電気分解すると次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウムなどの次亜塩素酸塩が生じ電解水がアルカリ性となる場合があるが、本実施形態では電解液１４が酸性物質を含むため、電解水は弱酸性〜中性とする事ができる。このことにより、電解水の除菌性を高くすることができる。
【００２４】
無隔膜電解セル５は、陽極３と陰極４との間には隔膜が設けられず、陽極３と陰極４との間に流路が形成されたセルである。また、無隔膜電解セル５は、電源回路８により陽極３と陰極４との間に電圧を印加できるように設けられる。
例えば、無隔膜電解セル５にＮａＣｌとＨＣｌを含む水溶液を供給する電解処理では、化学反応式（１）〜（３）のような電解反応が進行すると考えられる。従って、無隔膜電解セル５で電解液から電解生成された電解水は、ＨＣｌＯを含む。また、生成した電解水のＨＣｌＯ濃度が高くなると、化学式（４）のような反応が進行しＨＣｌＯは平衡状態になる。
２Ｎａ+＋２Ｃｌ-→２Ｎａ+＋Ｃｌ2＋２ｅ-・・・（１）
２Ｈ+＋２Ｃｌ-→Ｈ2＋Ｃｌ2・・・（２）
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋Ｈ+＋Ｃｌ-・・・（３）
２ＨＣｌＯ→２ＨＣｌ＋Ｏ2・・・（４）
【００２５】
電解水生成器３０により製造する電解水のｐＨは、例えば、６．５〜７．５とすることができる。また、電解水のｐＨが６．５〜７．５となるように電解液１４のアルカリ金属塩化物と酸性物質との割合を調整することができる。中性付近の電解水を生成することで、手洗の除菌に用いても手荒れしにくかったり、金属部材に触れても錆が比較的発生しにくかったり、菌だけでなく汚れが混ざった繊維類の除菌に用いる時のように、実使用時の除菌性と色落ちのバランスを取る事ができる。
【００２６】
陽極３及び陰極４は、それぞれ板状とすることができ、陽極３と陰極４とが無隔膜で対向するように設けることができる。このことにより、電極間距離を短くすることができ、電解効率を向上させることができる。また、有隔膜の場合に比べて電極間の抵抗を低くすることができる。また、陽極３及び陰極４は、略平行で電極間距離が１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内となるように配置することができる。
電解用電極対１は、一枚の陽極３と一枚の陰極４とが対向するように設けられてもよく、陽極３と陰極４とが交互に間隔をおいて積層されるように設けられてもよく、複数の電極が積層され中間の電極の一方の面が陽極３となり他方の面が陰極４となるように設けられてもよい。
【００２７】
電解用電極対１は、陽極３が上側となり陰極４が下側となるように鉛直方向に対して傾斜して配置し、かつ、電解液供給部から供給された電解液１４が陽極３と陰極４との間の流路を下側から上側に向かって流れるように設けることができる。このことにより、陰極４で生じる気泡の浮上による流体の流れにより、陰極４付近の流体と陽極３付近の流体とを攪拌・混合することができ、陽極３における電極反応を促進することができる。このため、有効塩素濃度の高い電解水を生成することができる。また、陰極４の材料にＴｉを用いる事ができ、安価な電解用電極対１を構成できる。
電解用電極対１は、電極対間に球状または小円状のスペーサーを備えてもよい。このことにより、陽極３又は陰極４に反りが生じることによるショートを防止することができる。
【００２８】
例えば、電解用電極対１は、チタン板からなる電極（Ｔｉ電極という）と、チタン板にイリジウムや白金を焼結法によりコーティングした電極（Ｐｔ−Ｉｒ被覆Ｔｉ電極という）とを含むことができる。また、Ｔｉ電極が陰極４となり、Ｐｔ−Ｉｒ被覆Ｔｉ電極が陽極３となるように電源回路８と電解用電極対１とを接続することができる。
【００２９】
電源回路８は、電解用電極対１に定電流で電圧を印加する定電流源であってもよく、電解用電極対１に定電圧で電圧を印加する定電圧源であってもよいが、定電流源であることが好ましい。定電流で電圧を電解用電極対１に印加することにより、電解に使用される電気量を一定にすることができ、生成する電解水の濃度を安定化することができる。また、電源回路８は、図２のように制御基板３５の一部に設けられてもよい。
また、電源回路８は、測定部９を介して電解用電極対１に電圧を印加してもよい。このことにより、測定部９により電解用電極対１間の電圧値及び電流値を測定することが可能になる。
【００３０】
２．希釈部、水供給部、吐出口
希釈部１８は、水供給部２０から供給された希釈用水により無隔膜電解セル５で生成された電解水を希釈するように設けられる。このことにより、無隔膜電解セル５で生成された高濃度の電解水を希釈用水で希釈することができ、適切な濃度の電解水を生成することができる。なお、希釈された電解水は、吐出口２７から吐出されそれぞれの用途に用いられる。
また、無隔膜電解セル５により生成した電解水を希釈部１８で希釈することにより、製造する電解水の量を多くすることができる。即ち少量の電解液１４を原液として、無隔膜電解セル５で高濃度の電解水を生成したのち、希釈用水によって所望の濃度の電解水を得る事ができる。これにより、効率よく電解水を生成する事ができる。また、無隔膜電解セル５に希釈用水が流入しない構成にすることができ、電解用電極対１にミネラル成分が析出することを抑制することができる。
【００３１】
水供給部２０は、希釈部１８に希釈用水を供給する部分である。希釈用水には例えば、水道水、地下水、河川水、池や雨水タンク等の貯水等を用いる事ができる。
希釈用水に水道水を用いる場合、蛇口２６に接続した水流入口２５から流入する水道水を減圧弁２２及び電磁弁２３を介して希釈部１８に供給することができる。また、希釈用水に水槽の貯水を用いる場合、汲み上げポンプにより水槽から貯水を汲み上げ、汲み上げた水を希釈部１８に供給することができる。なお、水槽は、浴槽であってもよく、雨水槽であってもよい。
なお、吐出口２７から吐出する希釈された電解水の濃度の調整は、ポンプ１６が無隔膜電解セル５に供給する電解液１４の送液量を一定にし、電解用電極対１間に定電流を流し、水供給部２０が希釈部１８に供給する希釈用水の量を調整することにより行うことができる。例えば、水供給部２０は、流量調節弁や汲み上げポンプにより希釈用水の流量を調整することができる。また、このような構成にすることにより、吐出口２７から吐出する電解水の濃度を安定化することができる。
【００３２】
希釈部１８は、無隔膜電解セル５で生成した電解水の流れが水供給部２０から供給される希釈用水の流れに合流するように設けられてもよい。この場合、希釈部１８は、実質的に水平方向に流れる希釈用水の流れに無隔膜電解セル５で生成した電解水の流れが合流するように設けることができる。また、希釈部１８は、希釈用水の流れにより生じるベンチュリー効果により無隔膜電解セル５で生成した電解水が吸引されるように設けられてもよい。
また、希釈部１８は、無隔膜電解セル５で生成した電解水及び希釈用水が流入する希釈槽において希釈するように設けられてもよい。
【００３３】
吐出口２７は、希釈部１８において希釈された電解水の吐出口である。吐出口２７には、外部機器に電解水を供給する供給管が接続されてもよく、注ぎ口部材が接続されてもよい。また、電解水生成器３０は、複数の吐出口を備えることができる。
【００３４】
吐出口２７は、外部機器へ電解水を供給する供給管を吐出口２７に差し込むことができる形状を有してもよく、吐出口２７を供給管に差し込むことができる形状を有してもよく、継ぎ手形状を有してもよい。外部機器は、例えば、洗濯機などの洗浄機器や散水器などである。また、電解水生成器３０は、吐出口２７に接続した外部機器の機能に連動させて電解水を外部機器に供給するように設けてもよい。
【００３５】
３．測定部、記憶部、制御部
測定部９は、電解用電極対１間の電圧値又は電流値を測定するように設けられる。測定部９は、電解用電極対１間の電圧値及び電流値の両方を測定するように設けられてもよく、一方を測定するように設けられてもよい。また、測定部９は、電解用電極対１間の電圧値を測定する部分と、電解用電極対１間の電流値を測定する部分とを有してもよい。また、測定部９は、電源回路８が電解用電極対１に電圧を印加する配線に接続するように設けることができる。測定部９をこのように設けることにより、電解用電極対１間の電圧値又は電流値を測定することができる。また、測定部９は、図２のように、制御基板３５の一部に設けられてもよい。
なお、電解液１４の導電率は電解液１４の温度により変化するため、電解用電極対１間の電圧値又は電流値は、環境温度の変化により変化する。
【００３６】
電源回路８が定電流源である場合、測定部９は電解用電極対１間の電圧値を測定するように設けることができる。この場合、電圧値を測定することにより電解用電極対１間の電気抵抗を監視することができる。電源回路８が定電流源である場合であっても、測定部９は、電解用電極対１間に流れる電流値を測定するように設けることもできる。電解用電極対１間に印加する電圧が電源回路８の上限値に達したとき、電流値を測定することにより、電解用電極対１間の電気抵抗を監視することができる。
【００３７】
電源回路８が定電圧源である場合、測定部９は、電解用電極対１間の電流値を測定するように設けることができる。この場合、電流値を測定することにより電解用電極対１間の電気抵抗を監視することができる。電源回路８が定電圧源である場合であっても、測定部９は、電解用電極対１間に流れる電圧値を測定するように設けることもできる。電解用電極対１間に流れる電流値が電源回路８の上限値に達したとき、電圧値の変化を測定することにより、電解用電極対１間の電気抵抗を監視することができる。
【００３８】
記憶部１０は、測定部９により測定された電圧値又は電流値を記憶するように設けられる。記憶部１０は、例えばメインメモリ、キャッシュメモリ、補助記憶装置などである。また、記憶部１０は、マイクロコントローラ３８に含まれるメモリであってもよい。また、記憶部１０は、制御部１１の一部であってもよい。
制御部１１は、測定部９により測定された電圧値又は電流値、あるいは記憶部１０に記憶した電圧値又は電流値から電圧値又は電流値の変化量を算出し、算出された変化量に基づき異常検出処理を行うように設けられる。
制御部１１は、例えば、測定部９で測定した電圧値又は電流値と記憶部１０に記憶した電圧値又は電流値と測定時間とから電圧値又は電流値の変化量を算出することができる。なお、異常検出処理については後述する。
【００３９】
制御部１１は、異常検出処理により異常を検出すると電解水生成器３０による電解水生成を停止させるように電解水生成器３０を制御するように設けられる。例えば、制御部１１は、異常検出処理により異常を検出すると、電解用電極対１への電圧印加を停止するように電源回路８を制御し、無隔膜電解セル５への電解液１４の供給が停止するようにポンプ１６を制御することができる。また、制御部１１は、異常検出処理により異常を検出すると、希釈部１８への希釈用水の供給を停止するように電磁弁２３を制御することができる。このことにより、電解水生成器３０による電解水生成を停止させることができる。また、電解水生成の停止は、電解用電極対１への電圧印加の停止、ポンプ１６の駆動停止、電磁弁２３の閉鎖の順にすすめることができる。
制御部１１は、例えば、マイクロコントローラ３８であってもよく、ＣＰＵであってもよく、これらに含まれる制御部であってもよい。また、制御部１１は、駆動回路３６を介して電源回路８、電磁弁２３、又はポンプ１６を制御することができる。また、制御部１１は演算部を含んでもよい。
【００４０】
４．異常検出処理
異常検出処理は、電解水生成器３０の異常を検出するように行われる。
電解水生成器３０の異常は、例えば、電解液の送液不足、電解液の誤送液、電解用電極対１間の過電流などである。これらの電解水生成器３０の異常は、電解用電極対１間の電圧値又は電流値を大きく変動させる。
電解液１４の送液不足は、例えば、電解液タンク１５が空になること、無隔膜電解セル５に電解液１４を送液する流路で電解液漏れが生じること、ポンプ１６が故障することなどにより発生する。電解液１４の送液不足が発生すると、無隔膜電解セル５の異常発熱、吐出口２７から吐出する電解水の品質低下などを引き起こす場合がある。
【００４１】
電解用電極対１に定電流で電流を流し電解水を生成した後に電解液１４の送液不足が発生したことを検出する異常検出処理について説明する。
図３は、無隔膜電解セル５への電解液１４の供給を停止し電解液１４の送液不足を発生させた場合の電解用電極対１間の電圧値の変化を示したグラフである。具体的には、経過時間０秒において塩酸と塩化ナトリウムを溶質として含む電解液１４を無隔膜電解セル５に供給し電解用電極対１に電流を流すことにより電解水の生成を開始しており、一点破線で示した時間において無隔膜電解セル５への電解液１４の供給を停止している。
電解水の生成を開始すると、図３のように、開始直後に電圧値は上昇しその後下降し徐々に安定化していく。電圧値が安定した後、無隔膜電解セル５への電解液１４の供給を停止すると、電圧値は一度下降してその後上昇する。
【００４２】
本実施形態では、制御部１１は、電圧値の変化量に基づき異常検出処理を行う。このことにより、電解用電極対１間の電圧値が正常範囲内で大きく変動する場合を異常として検出することができる。また、変化量に基づき異常検出処理を行うため、環境温度の変化などにより電解液１４の導電率がシフトした場合や無隔膜電解セル５の製品誤差により電解用電極対１間の電気抵抗値にバラツキがある場合であっても、正確に異常を検出することができる。
具体的には、異常検出処理は、電解用電極対１間の電圧値の変化量が設定値よりも小さいか否かを判断し、変化量が設定値よりも大きい場合に異常を検出することができる。このことにより、早期に送液不足を検出することができる。なお、異常を検出する設定値は、実験結果などに基づきあらかじめ設定することができる。また、他の設定値などについても同様である。
【００４３】
本実施形態における異常検出処理では、電解用電極対１間の電圧値の変化量が設定値より大きい状態が所定時間以上継続しているときに異常を検出することができる。このことにより、ノイズなどの一時的な変化量の増加を異常として検出することを防止することができ、誤検出の発生を防止することができる。
例えば、図３のように電解用電極対１間の電圧値が変化した場合、本実施形態の異常検出処理では、電解液１４の送液を停止した後の電圧値の下降により異常を検出することができ、早期に異常を検出することができる。
【００４４】
また、例えば、図３のように電解用電極対１間の電圧値が変化した場合で、電圧値の変動値に基づく異常検出処理を行わず、電圧値の上限値及び下限値により異常検出処理を行った場合、電解液１４の送液を停止した後の電圧値の上昇により電圧値が上限値を超えた段階で異常を検出することとなり、異常検出が遅れる。
なお、アルカリ金属塩化物と酸性物質とを溶質として含む水溶液（電解液１４）から電解水を生成する場合、電解液温度などの使用環境、電解用電極対１の間隔のばらつき、電解液濃度のばらつきなどにより、電解用電極対１間の電圧値はシフトする。このため、電圧値の上限値及び下限値により異常検出処理を行う場合、誤検出を防止するために上限値と下限値の幅をある程度広くする必要がある。
また、電源回路８が定電圧源であり、測定部９が電解用電極対１間の電流値を測定する場合、電圧値の代わりに電流値を用いて上記の異常検出処理を行うことができる。
【００４５】
本実施形態では、制御部１１は、電解水の生成を開始した後、電解用電極対１間の電圧値又は電流値の変化量を算出し算出した変化量が所定の値より小さくなると変化量に基づく異常検出処理を開始するように設けることができる。このことにより、起動時、吐出開始時又は電解液タンク１５の電解液交換時における電圧値の初期変動を異常として検出することを防止することができ、誤検出の発生を防止することができる。
例えば、図３のように電解用電極対１間の電圧値が変化した場合、電解水の生成開始後の電圧値の初期変動により電圧値の変化量は大きくなるが、この段階では変化量に基づく異常検出処理は開始しない。電圧値の初期変動が小さくなり電圧値の変化量が所定の値より小さくなると変化量に基づく異常検出処理を開始することができる。
なお、変化量に基づく異常検出処理を開始する前であっても、電圧値の上限値及び下限値に基づく異常検出処理を行うことができる。
【００４６】
図４は、本実施形態の電解水生成器３０に含まれる制御部１１による異常検知処理のフローチャートである。このフローチャートのように異常検出処理を行うことにより、電解水生成器３０の異常を検出することができる。なお、この異常検出処理では、電源回路８は定電流源であり、測定部９は電解用電極対１間の電圧値を測定するように設けられている。このフローチャートにおける電圧印加時間が設定時間以上経過とは、変化量を確認する為の時間である。また、電源回路８は定電流源であるが、断線、抵抗値の増加による電源回路の能力不足、故障などにより、電圧値の変動が少なく、電流異常が発生する可能性がある為、電流測定も並行して行われることが望ましい。
【００４７】
異常検出処理では、測定部９により測定した電圧値が所定の上限値より低いか否かについて判断する。電圧値が上限値より高いと判断した場合、その状態が設定時間Ａを超えて継続しているか否かを判断する。その状態が設定時間Ａを超えて継続していると判断した場合、制御部１１は異常を検出して電解水生成器３０による電解水の生成を停止させる。
このように測定電圧値が上限値よりも低いか否かを判断することにより、電解水生成器３０の異常を検出することができる。また、設定時間Ａを超えて継続しているか否かを判断することにより、ノイズなどの一時的な電圧の上昇を異常として検出することを防止することができ、誤検出の発生を防止することができる。
【００４８】
異常検出処理では、測定部９により測定した電圧値が所定の下限値より高いか否かについて判断する。電圧値が下限値より低いと判断した場合、その状態が設定時間Ｂを超えて継続しているか否かを判断する。その状態が設定時間Ｂを超えて継続していると判断した場合、制御部１１は異常を検出して電解水生成器３０による電解水の生成を停止させる。
このように測定電圧値が下限値よりも高いか否かを判断することにより、電解水生成器３０の異常を検出することができる。
また、設定時間Ｂを超えて継続しているか否かを判断することにより、ノイズなどの一時的な電圧の低下を異常として検出することを防止することができ、誤検出の発生を防止することができる。
【００４９】
異常検出処理では、算出した電圧値の変化量が設定値よりも小さいか否かについて判断する。変化量が設定値よりも大きいと判断した場合、その状態が設定時間Ｃを超えて継続しているか否かを判断する。その状態が設定時間Ｃを超えて継続していると判断した場合、制御部１１は異常を検出して電解水生成器３０による電解水の生成を停止させる。
このように電圧値の変化量が設定値よりも小さいか否か判断することにより、電解水生成器３０の異常を検出することができる。
また、設定時間Ｃを超えて継続しているか否かを判断することにより、ノイズなどの一時的な変化量の増加を異常として検出することを防止することができ、誤検出の発生を防止することができる。
このような異常検出処理を繰り返し行うことにより、電解水生成器３０の異常を早期に検出することができる。
【００５０】
設定時間Ａ〜Ｃはそれぞれ異なる長さにすることができる。また、設定時間Ａ〜Ｃは、重み付け設定により長さを設定することができる。電解水生成器３０は、電気信号だけではなく、液体、化学反応を扱っているため、反応に若干時間がかかる場合が考えられる。このため、設定時間Ａ〜Ｃを重み付け設定し、安全に電解水生成器３０を停止することができる。
【００５１】
また、電源回路８が定電圧源であり、測定部９が電解用電極対１間の電流値を測定する場合、電圧値の代わりに電流値を用いて図４に示したフローチャートのように異常検出処理を行うことができる。
【００５２】
第２実施形態
図５は、第２〜第５実施形態の電解水生成器３０の概略断面図である。図６は、第２〜第５実施形態の電解水生成器３０の制御システムの構成図である。
第２実施形態の電解水生成器３０は、無隔膜電解セル５に供給する電解液１４の流量を測定する第１流量計４２を備え、制御部１１は、第１流量計４２により測定された流量に基づき異常を検出するように設けられる。他の構成は、第１実施形態の電解水生成器３０と同様である。
第１流量計４２は、例えば微少流量センサーとすることができる。また、第１流量計４２は、無隔膜電解セル５とポンプ１６との間に設けられてもよく、図５に示した電解水生成器３０のように電解液タンク１５とポンプ１６との間に設けられてもよい。
【００５３】
制御部１１は、第１流量計４２による測定値がポンプ１６への出力電力に対応するか否かを判断することにより、異常検出処理を行うことができる。例えば、制御部１１は、第１流量計４２の測定値がポンプ１６への出力電力に対応する場合正常と判断し電解水の生成を続けるように電解水生成器３０を制御し、第１流量計４２の測定値がポンプ１６への出力電力に対応しない場合異常と判断し、電解水の生成を停止するように電解水生成器３０を制御することができる。
このような異常検出処理より、電解液タンク１５が空になること、電解液漏れが生じることなどの異常を検出することができる。
なお、第１実施形態の電解水生成器３０についての上述の説明は、矛盾がない限り第２実施形態の電解水生成器３０についても当てはまる。
【００５４】
第３実施形態
第３実施形態の電解水生成器３０では、水供給部２０が希釈部１８に供給する希釈用水の流量を測定する第２流量計４３を備え、制御部１１は、第２流量計４３により測定された流量に基づき異常を検出するように設けられる。
第２流量計４３は、例えば、電磁弁２３と希釈部１８との間に設けることができる。
制御部１１は、例えば、第２流量計４３の測定値が電磁弁２３の開閉に対応するか否かを判断することにより、異常検出処理を行うことができる。このような異常検出処理より、蛇口２６の開け忘れ、蛇口２６と電解水生成器３０との接続不良、電磁弁２３の故障、水漏れなどの異常を検出することができる。
なお、第１及び第２実施形態の電解水生成器３０についての上述の説明は、矛盾がない限り第３実施形態の電解水生成器３０についても当てはまる。
【００５５】
第４実施形態
第４実施形態の電解水生成器３０は内圧上昇防止機構４７を備え、制御部１１は内圧上昇防止機構４７の起動に基づき異常を検出するように設けられる。
内圧上昇防止機構４７は、例えば、圧力スイッチ、逃がし弁などである。内圧上昇防止機構４７は、例えば、電磁弁２３と吐出口２７との間に設けることができる。電解水生成器３０が内圧上昇防止機構４７を備えることにより、電解水生成器３０が内圧の上昇により故障することを防止することができる。
内圧が上昇する原因としては、例えば、吐出口２７に接続したホースに折れ曲がりが生じることや、吐出口２７に接続した配管が詰まることなどが考えられる。
圧力スイッチは、例えば、内圧が上昇した場合に電磁弁２３が閉じるように設けることができる。また、逃がし弁は、例えば、内圧が上昇した場合に水又は電解水を外部へ放出するように設けることができる。
【００５６】
制御部１１は、内圧上昇防止機構４７が起動したときに異常を検出し、電解水の生成を停止するように電解水生成器３０を制御することができる。このことにより、内圧上昇防止機構４７の起動と共に電解水の生成を停止することができ、電解水が無駄に放出されることや高濃度の電解水が電解水生成器３０の部品を腐食することなどを防止することができる。
なお、第１〜第３実施形態の電解水生成器３０についての上述の説明は、矛盾がない限り第４実施形態の電解水生成器３０についても当てはまる。
【００５７】
第５実施形態
第５実施形態の電解水生成器３０は、電解用電極対１の発熱を感知し電圧印加回路を遮断する過熱防止部４５を備え、制御部１１は、過熱防止部４５による電圧印加回路の遮断に基づき異常を検出するように設けられる。
過熱防止部４５は、例えば温度ヒューズである。この温度ヒューズは、電解用電極対１の発熱を感知できるように、無隔膜電解セル５に近接して設けることができる。また、温度ヒューズは、電解用電極対１への電圧印加回路を遮断できるように、電源回路８と電解用電極対１とを接続する配線に接続するように設けることができる。
このように過熱防止部４５を設けることにより、電解用電極対１の発熱により電解水生成器３０が故障することを防止することができる。なお、温度ヒューズが切れると、温度ヒューズを交換する必要がある。
【００５８】
制御部１１は、過熱防止部４５により電圧印加回路が遮断されたときに異常を検出し、電解水の生成を停止するように電解水生成器３０を制御することができる。このことにより、電圧印加回路の遮断と共に電解水の生成を停止することができ、電解液が無駄に消費されることや電解水の品質が低下することを防止することができる。
なお、第１〜第４実施形態の電解水生成器３０についての上述の説明は、矛盾がない限り第５実施形態の電解水生成器３０についても当てはまる。
【００５９】
第６実施形態
図７は、第６及び第７実施形態の電解水生成器３０の概略断面図である。
第６実施形態の電解水生成器３０は、希釈用水で希釈された電解水を吐出する複数の吐出口２７、２８と、流路切換部５２とを備え、流路切換部５２は、希釈された電解水が吐出される吐出口２７、２８を切り換えるように設けられる。このような構成により、電解水の吐出口２７、２８を用途に応じて切り換えることができる。また、吐出口を複数設けることで、ユーザーにより広い使用環境を提案できる。
第６実施形態の電解水生成器３０が備える吐出口２７、２８は、２個以上であれば特に限定されないが、図７に示した電解水生成器３０は、第１吐出口２７と第２吐出口２８とを備える。流路切換部５２は、例えば、電動三方弁、２連電磁弁などである。
【００６０】
使用例としては、例えば、第１吐出口２７に注ぎ口部材を接続して電解水を洗面台に供給し、生成する電解水を洗面台にて雑巾等の除菌目的で使用することができる。また、第２吐出口２８と洗濯機を配管で接続し、生成する電解水を洗濯に使用することができる。また、電解水生成器３０は、洗濯機からの信号を受け、洗濯機内へ生成する電解水を供給できるように設けてもよい。このことにより、洗濯のすすぎ工程などで電解水を用いて洗濯物を除菌処理することができる。
このように１つの吐出口を洗濯機などの専用の吐出口とし、もう一方の吐出口に電解水を多様な用途に使用できるように注ぎ口部材を接続することができる。
なお、第１〜第５実施形態の電解水生成器３０についての上述の説明は、矛盾がない限り第６実施形態の電解水生成器３０についても当てはまる。
【００６１】
第７実施形態
第７実施形態の電解水生成器３０は、電解液１４の温度を測定する温度センサー５０を備える。温度センサー５０は、電解液タンク１５に貯留した電解液１４の温度を測定するように設けられてもよく、電解液タンク１５に貯留した電解液１４を無隔膜電解セル５に供給する流路を流れる電解液１４の温度を測定するように設けられてもよく、無隔膜電解セル５内の電解液１４の温度を測定するように設けられてもよい。
制御部１１は、温度センサー５０により測定した電解液１４の温度に対応させて、上記異常検出処理に用いる電圧値又は電流値の上限値及び下限値を変更するように設けられる。また、制御部１１は、この変更した上限値及び下限値を用いて、図４に示したフローチャートのように異常検出処理を行うことができる。
電解液の導電率は、電解液の温度により変化する。このため、無隔膜電解セル５に供給する電解液１４の温度により電解用電極対１間の電気抵抗は変化し、測定部９により測定する電圧値又は電流値も変化する。その為、電解液１４の温度を測定し、異常検出に用いる上限値及び下限値をその温度に適した上限値及び下限値に変更することで、正常動作域をより狭い範囲とすることができ、異常検出処理により異常をより正確に検出することができる。この結果、電解水生成器３０の安全性を向上させることができる。
なお、第１〜第６実施形態の電解水生成器３０についての上述の説明は、矛盾がない限り第７実施形態の電解水生成器３０についても当てはまる。
【００６２】
電圧値測定実験１
図１に示したような電解水生成器を用いて、電源回路８を定電流源として電解水を生成した際の、電解用電極対１間の電圧値を測定部９により測定した。また、無隔膜電解セル５への電解液の供給を停止した後の電圧値も測定した。また、純水にNaClを溶かしたNaCl電解液、純水に塩酸を溶かしたHCl電解液及び純水にNaClと塩酸とを溶かしたNaCl+HCl電解液の３種類の電解液を用いて、それぞれ電圧値測定を行った。
図８（ａ）は、NaCl電解液を用いて電解水を生成した際の電圧値の変化の模式図である。NaCl電解液を用いると、電解水生成開始後の初期変動が少なく、電圧値は最初から安定していた。また、電解液の送液を停止すると、電圧値は一度大きく低下し、その後上昇した。送液停止後の電圧値の低下は、無隔膜電解セル内の電解液の温度の上昇に起因すると考えられる。その後の電圧値の上昇は、電解液の沸騰によるセル内の電解液の減少に起因すると考えられる。
【００６３】
図８（ｂ）は、HCl電解液を用いて電解水を生成した際の電圧値の変化の模式図である。HCl電解液を用いると、電解水生成開始後に電圧値は大きく上昇しその後低下し徐々に安定した。また、電解液の送液を停止すると、電圧値は少しだけ低下し、その後上昇した。この送液停止後の挙動は、HCl電解液では電気分解の速度が速く、温度上昇期間が短いため生じると考えられる。HCl電解液を用いた場合の電圧値の大きな初期変動の原因は不明だが、HClの電気分解に起因していると考えられる。
図８（ｃ）は、NaCl+HCl電解液を用いて電解水を生成した際の電圧値の変化の模式図である。NaCl+HCl電解液を用いると、電解水生成開始後に電圧値は大きく上昇しその後低下し徐々に安定した。また、電解液の送液を停止すると、電圧値は一度大きく低下し、その後上昇した。電圧値の初期変動は、HClの電気分解に起因していると考えられ、電解液の送液停止後の挙動は、電解液の温度上昇及び電解液の減少に起因していると考えられる。このように、NaCl+HCl電解液を用いて電解水を生成した場合の電圧値挙動は、NaCl電解液を用いて電解水を生成した場合の電圧値挙動と、HCl電解液を用いて電解水を生成した場合の電圧値挙動との両方の特徴を持つことがわかった。
以上から、NaCl+HCl電解液を用いて電解水を生成すると、測定する電圧値の変動は、NaCl電解液又はHCl電解液を用いた場合に比べより複雑になることがわかった。
【００６４】
電圧値測定実験２
図１に示したような電解水生成器を用いて、電源回路８を定電流源としてNaCl+HCl電解液から電解水を生成した際の、電解用電極対１間の電圧値を測定部９により測定した。また、電解液の温度を５℃、２５℃、４０℃に変えてそれぞれ電圧値測定を行った。
図９は、電圧値測定実験２の測定結果を示すグラフである。電圧値は、電解液の温度が低いほど高くなった。これは、電解液の温度が低いと電解液の導電率が低下するためと考えられる。
また、５℃の電解液を用いた場合の電圧値の初期変動は、２５℃又は４０℃の電解液を用いた場合に比べ大きくなることがわかった。
【符号の説明】
【００６５】
１：電解用電極対    ３：陽極    ４：陰極    ５：無隔膜電解セル    ６：構造部材    ８：電源回路    ９：測定部    １０：記憶部    １１：制御部    １４：電解液    １５：電解液タンク    １６：ポンプ    １８：希釈部    ２０：水供給部    ２２：減圧弁    ２３：電磁弁    ２５：水流入口    ２６：蛇口    ２７：第１吐出口    ２８：第２吐出口    ２９：筐体    ３０：電解水生成器    ３１：信号線    ３２：電線    ３５：制御基板    ３６：駆動回路    ３８：マイクロコントローラー    ４２：第１流量計    ４３：第２流量計    ４５：過熱防止部    ４７：内圧上昇防止機構    ５０：温度センサー    ５２：流路切換部
【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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