(57)【要約】【課題】電解水生成装置が有する電磁接触器の接点部分の表面に形成される酸化被膜に起因する電磁接触器の接点部分の動作不良を解消する。【解決手段】電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽の各電解室または無隔膜電解槽の電解室に配設されている各電極に、可動接点を有する電磁接触器を介して電圧を印加するための電圧印加方法であり、電磁接触器２２に電圧を印加した状態で電磁接触器２２を動作させて、接点部分の表面を被覆する酸化被膜を、電気的または電気的および機械的衝撃によって破壊して、電気的導通を可能とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽の各電解室に配設されている各電極に、可動接点を有する電磁接触器を介して電圧を印加するための電圧印加方法であり、前記電磁接触器に電圧を印加した状態で同電磁接触器を動作させることを特徴とする電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法。
【請求項２】
電解水生成装置を構成する無隔膜電解槽の電解室に配設されている各電極に、可動接点を有する電磁接触器を介して電圧を印加するための電圧印加方法であり、前記電磁接触器に電圧を印加した状態で同電磁接触器を動作させることを特徴とする電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法において、電圧印加状態下での前記電磁接触器の動作を、前記電解槽での電解運転の開始前に行うことを特徴とする電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法において、電圧印加状態下での前記電磁接触器の動作を、前記電解槽での電解運転の中断中に行うことを特徴とする電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法において、電圧印加状態下での前記電磁接触器の動作を、前記電解槽での電解運転中の前記両電極の極性切替え時に行うことを特徴とする電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法。
【請求項６】
電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽の各電解室に配設されている各電極に電磁接触器を介して電圧を印加するための電圧印加装置であり、前記電磁接触器を開閉動作または切替動作させる駆動手段と、前記電磁接触器に電圧印加可能な電圧可変式の直流電源と、前記電極間を流れる電流を検出する電流検知手段と、同電流検知手段からの信号に基づき前記直流電源から前記電磁接触器への電圧の印加を制御する制御手段を備え、同制御手段は、前記両電極間の電流が所定未満の場合に前記電磁接触器に所定の電圧を印加すべく機能することを特徴とする電解水生成装置の電極に対する電圧印加装置。
【請求項７】
電解水生成装置を構成する無隔膜電解槽の電解室に配設されている各電極に電磁接触器を介して電圧を印加するための電圧印加装置であり、前記電磁接触器を開閉動作または切替動作させる駆動手段と、前記電磁接触器に電圧印加可能な電圧可変式の直流電源と、前記電極間を流れる電流を検出する電流検知手段と、同電流検知手段からの信号に基づき前記直流電源から前記電磁接触器への電圧の印加を制御する制御手段を備え、同制御手段は、前記両電極間の電流が所定未満の場合に前記電磁接触器に所定の電圧を印加すべく機能することを特徴とする電解水生成装置の電極に対する電圧印加装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の電解水生成装置の電極に対する電圧印加装置において、前記制御手段は、前記電磁接触器に対する電圧印加と同電磁接触器の動作を同期的に行う機能を備えていることを特徴とする電解水生成装置の電極に対する電圧印加装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法および電圧印加装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解水生成装置の一形式として、有隔膜電解槽の各電解室に配設されている各電極に、また、無隔膜電解槽の電解室に配設されている各電極に、可動接点を有する電磁接触器を介して電圧を印加するようにした電解水生成装置がある。当該形式の電解水生成装置においては、有隔膜電解槽または無隔膜電解槽（総称して電解槽ということがある）による電解運転に際しては、有隔膜電解槽の各電解室または無隔膜電解槽の電解室に配設されている各電極に電磁接触器を閉動作させて電圧を印加して、各電極間に所定の電解電流を流す手段が採られ、これによって、電解槽での電解が開始される。
【０００３】
当該有隔膜電解槽での電解では、陽極側電解室では電解生成酸性水が生成されるとともに、陰極側電解室では電解生成アルカリ性水が生成される。この場合、当該有隔膜電解槽での電解をこのままの状態で継続させると、陰極側電解室ではスケールが発生して電解運転の効率を低下させるおそれがある。このため、当該有隔膜電解では、電解運転の途中に両電極の極性を切替えることによって、電解室の陽極側と陰極側を所定時間毎に交互に切替えて、電解室でのスケールの発生を極力抑制する手段が採られている（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
また、当該無隔膜電解槽での電解では、電解室に配設した両電極の陽極側近傍では電解生成酸性水が生成されるとともに、陰極側近傍では電解生成アルカリ性水が生成される。この場合、当該無隔膜電解槽での電解をこのままの状態で継続させると、陰極側電極およびその近傍ではスケールが発生して電解運転の効率を低下させるおそれがある。このため、当該無隔膜電解でも、電解運転の途中に両電極の極性を切替えることによって、電解室の両電極を陽極側と陰極側に所定時間毎に交互に切替えて、電解室の陽極側電極およびその近傍でのスケールの発生を極力抑制する手段が採られている。
【０００５】
しかして、当該電解水生成装置においては、電磁接触器として、一般には、接点部分を銀合金等の抵抗が極めて低い金属にて形成されている電磁接触器を採用して、開閉動作および／または切替動作を確実に行えるようにしている。また、当該電解水生成装置では、有隔膜電解または無隔膜電解を低い電解電圧（５Ｖ〜１０Ｖ）で行うことができるように、被電解水としては、無機塩等の電解補助剤の希薄水溶液を採用している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１９１００８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、当該電解水生成装置で採用されている電磁接触器においては、その接点部分は酸化され易くて、その表面には早期に酸化被膜が形成される。このため、当該電磁接触器では、開閉動作および／または切替動作時、接点不良に起因する動作不良を発生するおそれがある。当該電解水生成装置において、電解運転を長期間運転を停止している場合には、動作不良の発生が増加する傾向にある。従って、本発明の目的は、かかる問題に対処することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の発明は、電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法に関するものである。本発明に係る電圧印加方法の第１は、電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽の各電解室に配設されている各電極に、可動接点を有する電磁接触器を介して電圧を印加するための電圧印加方法であって、前記電磁接触器に電圧を印加した状態で同電磁接触器を動作させることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係る電圧印加方法の第２は、電解水生成装置を構成する無隔膜電解槽の電解室に配設されている各電極に、可動接点を有する電磁接触器を介して電圧を印加するための電圧印加方法であって、前記電磁接触器に電圧を印加した状態で同電磁接触器を動作させることを特徴とするものである。
【００１０】
これらの各電圧印加方法においては、電圧印加状態下での前記電磁接触器の動作を、前記各電解槽での電解運転の開始前に行うようにすること、前記各電解槽での電解運転の中断中に行うようにすること、前記各電解槽での電解運転中の前記両電極の極性切替え時に行うようにすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る第２の発明は、電解水生成装置の電極に対する電圧印加装置に関するものである。本発明に係る電圧印加装置の第１は、電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽の各電解室に配設されている各電極に電磁接触器を介して電圧を印加するための電圧印加装置であり、本発明に係る電圧印加装置の第２は、電解水生成装置を構成する無電解槽の電解室に配設されている各電極に電磁接触器を介して電圧を印加するための電圧印加装置である。
【００１２】
これらの各電圧印加装置においては、前記電磁接触器を開閉動作または切替動作させる駆動手段と、前記電磁接触器に電圧印加可能な電圧可変式の直流電源と、前記電極間を流れる電流を検出する電流検知手段と、同電流検知手段からの信号に基づき前記直流電源から前記電磁接触器への電圧の印加を制御する制御手段を備え、同制御手段は、前記両電極間の電流が所定未満の場合に前記電磁接触器に所定の電圧を印加すべく機能することを特徴とするものである。
【００１３】
これらの各電圧印加装置においては、前記制御手段を、前記電磁接触器に対する電圧印加と同電磁接触器の動作を同期的に行う機能を備える構成とすることができる。
【００１４】
【発明の作用・効果】
本発明に係る各電圧印加方法においては、電磁接触器を電圧印加した状態で動作させるものであり、このような電圧印加状態下での電磁接触器の動作を、有隔膜電解槽または無隔膜電解槽での電解運転の開始前、電解運転の中断中、電解運転中の両電極の極性切替え時に行うものである。また、本発明に係る各電圧印加装置では、当該電圧印加方法を好適に実施することができるものである。
【００１５】
このような電圧印加状態下での電磁接触器の動作によれば、電磁接触器における接点部分の表面の酸化被膜は、電気的、または、電気的および機械的な衝撃によって破壊される。このため、電磁接触器の接点部分の表面が仮に酸化被膜にて被覆されている状態にある場合でも、電磁接触器の閉鎖動作および／または切替動作時には、接点部分の表面の酸化被膜に起因する動作不良が発生することはない。
【００１６】
従って、本発明に係る各電圧印加方法を実施すれば、当該有隔膜電解または無隔膜電解の運転を、電磁接触器の閉鎖動作時に動作不良を発生させることなく、円滑に開始しかつ円滑に再開させることができる。また、当該有隔膜電解または無隔膜電解において、電解運転の途中に両電解室を陽極側および陰極側に交互に切替えたい場合には、電磁接触器の切替動作に動作不良を発生させることなく、両電解室を陽極側および陰極側の交互の切替えを円滑に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、電解水生成装置の電極に対する電圧印加方法および電圧印加装置に関する。図１には、本発明の一実施形態に係る電圧印加装置を備えた電解水生成装置を概略的に示しいる。当該電解水生成装置は、有隔膜電解槽１０と、本発明の一実施形態に係る電圧印加装置２０（本発明の第１の電圧印加装置）を備えており、電圧印加装置２０を除き公知の構成のものである。
【００１８】
当該電解水生成装置における有隔膜電解槽１０は、槽本体１１内を隔膜１２にて２つの区画室に分割されていて、各区画室には電極１３ａ，１３ｂがそれぞれ配設されて、各区画室が電解室Ｒ１，Ｒ２に構成されている。各電解室Ｒ１，Ｒ２には、供給管路１４の分岐管路を通して、例えば希薄食塩水である被電解水が供給される。
【００１９】
供給された被電解水は、各電解室Ｒ１，Ｒ２で電解されて、生成された電解生成水（電解生成酸性水および電解生成アルカリ性水）は、各流出管路１５ａ，１５ｂ、図示しない切替弁および専用の抽出管路を通して、所定の場所に抽出される。当該電解水生成装置においては、電解運転の開始および電解運転中は、電圧印加装置２０を介して各電極１３ａ，１３ｂに所定の電圧を印加して、各電極１３ａ，１３ｂに電解電流を生じさせることによって、電解室Ｒ１，Ｒ２内を電解運転状態に維持する。
【００２０】
電圧印加装置２０は、電圧可変式の直流電源２１、電磁接触器２２、電磁接触器２２の駆動回路２３、電流センサ２４、および制御装置２５を備えている。電磁接触器２２は、直流電源２１と各電極１３ａ，１３ｂを接続する電気回路に介装されていて、スイッチ装置として機能する。また、電磁接触器２２は、駆動回路２３によって開閉動作および切替動作を制御され、かつ、駆動回路２３の動作は制御装置２５に基づいて制御される。直流電源２１は、電圧可変式の電源であって、各電極１３ａ，１３ｂに印加すべき電圧値は制御装置２５によって制御される。
【００２１】
電流センサ２４は、両電極１３ａ，１３ｂ間を流れる電流を検出する電流検知手段である。電流センサ２４は、両電極１３ａ，１３ｂ間を流れる電流値を信号として制御装置２５に出力する。制御装置２５は、電流センサ２４から出力される検出信号に基づいて動作して、各電極１３ａ，１３ｂへの電圧印加の制御プログラムに基づいて、直流電源２１から出力される電圧値を制御し、駆動回路２３の動作を制御し、かつ、駆動回路２３の動作制御によって電磁接触器２２の開閉動作および切替動作を制御する。
【００２２】
当該電圧印加装置２０を備える当該電解水生成装置においては、電解運転の始動スイッチの投入により電解運転が開始される。当該電圧印加装置２０にあっては、始動スイッチの投入により制御装置２５が動作を開始し、直流電源２１から電磁接触器２２の接点部分に電解電圧（例えば設定電圧１０Ｖ）を印加し、この電圧印加状態で駆動回路２３を動作して電磁接触器２２を閉鎖動作し、直流電源２１から設定されている電解電圧を両電極１３ａ，１３ｂに印加するとともに、設定値の電圧印加を維持する。
【００２３】
電解運転の開始時、当該制御装置２５の制御動作によっても、両電極１３ａ，１３ｂに設定値の電圧が印加されていなくて、両電極１３ａ，１３ｂ間に設定値の電解電流が発生していない場合には、制御装置２５は、電流センサ２４から出力される検出信号に基づき、直流電源２１からの印加電圧を所定値高く制御して電磁接触器２２に印加する。
【００２４】
これにより、電磁接触器２２の接点部分は高い印加電圧による電気的衝撃を受けて、当該接点部分の表面の酸化被膜が破壊され、電磁接触器２２の接点部分は互いに導通し、両電極１３ａ，１３ｂに設定値より高い電圧が印加される。
【００２５】
制御装置２５は、その後、電流センサ２４から出力される検出信号に基づき、直流電源２１からの印加電圧を設定値に制御して、設定値の電圧を、電磁接触器２２を通して両電極１３ａ，１３ｂに印加して、この電圧印加状態を維持する。これにより、電解運転時には、設定値の電解電流が維持される。
【００２６】
当該電解水生成装置においては、電磁接触器２２の接点を切替動作により、両電極１３ａ，１３ｂの印加電圧の極性を正負交互に切替えることができる。これにより、両電解室Ｒ１，Ｒ２を陽極側および陰極側に交互に切替えて、陰極側電解室でのスケールの発生を防止する手段を採ることができる。
【００２７】
当該電解水生成装置において、電解運転中の両電解室Ｒ１，Ｒ２を陽極側および陰極側に交互に切替えるには、制御装置２５が電解時間に基づいて駆動回路２３を動作して、可動接点部分の接続関係を反転させる。可動接点部分の接続関係を反転させれば、両電極１３ａ，１３ｂに対する印加電圧の極性が反転し、両電解室Ｒ１，Ｒ２が陽極側および陰極側に交互に反転する。
【００２８】
当該電解水生成装置においては、電磁接触器２２の可動接点部分の切替え時には、制御装置２５は、直流電源２１からの両電極１３ａ，１３ｂの電圧印加を遮断する制御を行うことなく駆動回路２３を動作させて、電磁接触器２２の可動接点部分の切替えを行う。
【００２９】
これにより、電磁接触器２２の接点部分は、電気的および機械的に衝撃を受けて、仮に当該接点部分の表面に酸化被膜が形成されている場合でも同酸化被膜が破壊され、電磁接触器２２の接点部分は互いに導通し、両電極１３ａ，１３ｂに設定された極性の電圧が印加されることになる。
【００３０】
なお、本実施形態である電圧印加装置２０は、本発明の第１の電圧印加装置である、有隔膜電解槽の各電極に電圧を印加する電圧印加装置であるが、本発明においては、有隔膜電解槽を無隔膜電解槽に変更して、電解室の各電極に電圧を印加する電圧印加装置、すなわち、本発明の第２の電圧印加装置に変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電圧印加装置を装備した電解水生成装置の一部を省略した概略構成図である。
【符号の説明】
１０…有隔膜電解槽、１１…槽本体、１２…隔膜、１３ａ，１３ｂ…電極、１４…供給管路、１５ａ，１５ｂ…流出管路、２０…電圧印加装置、２１…直流電源、２２…電磁接触器、２３…駆動回路、２４…電流センサ、２５…制御装置。
【図１】
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