(57)【要約】【課題】  ｐＨセンサが異常の場合にも安定した制御を行うことができ、延いてはｐＨセンサが異常の場合にも短時間で確実に所望のｐＨ値の電解水を得ることができる電解水生成装置を提供する。【解決手段】  電解槽６の電界強度を予め設定された目標ｐＨ値に応じて特定された初期運転モード用電解強度値として電解水を生成する初期運転モードを開始する。初期運転モードの開始から所定時間Ｔが経過した時点で検出ｐＨ値が所定範囲内にある場合には、フィードバック制御モードに移行する。検出ｐＨ値が所定範囲内にない場合には、電解槽６の電解強度を目標ｐＨ値に応じて決定されたｐＨセンサ異常モード用電解強度値として電解水を生成するｐＨセンサ異常モードに移行する。異常モードの運転を電解槽６の電解動作終了の指令まで継続して行う。【選択図】        図１
2005193080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に電圧が印加されることで原水を電気分解して電解水を生成する電解強度可変の電解槽と、電解槽で生成した電解水のｐＨ値を検出するｐＨセンサとを備え、電解槽の電解動作開始の指令と同時に、電解槽の電界強度を予め設定された目標ｐＨ値に応じて特定された初期運転モード用電解強度値として電解水を生成する初期運転モードを開始し、初期運転モードの開始から所定時間が経過した時点でｐＨセンサにより電解水のｐＨ値を検出すると共に該検出ｐＨ値が目標ｐＨ値に応じて予め設定された所定範囲内にあるか否かの判定を行い、該初期運転モードの開始から所定時間が経過した時点で検出ｐＨ値が前記所定範囲内にある判定結果が出た場合には、ｐＨセンサにて電解水のｐＨ値を検出すると共に該検出ｐＨ値が目標ｐＨ値となるように電解槽の電界強度を変更して電解水を生成するフィードバック制御モードに移行し、前記初期運転モードの開始から所定時間が経過した時点で検出ｐＨ値が所定範囲内にない判定結果が出た場合には、電解槽の電解強度を目標ｐＨ値に応じて決定されたｐＨセンサ異常モード用電解強度値として電解水を生成するｐＨセンサ異常モードに移行し、前記異常モードの運転を電解槽の電解動作終了の指令まで継続して行う制御手段を有して成ることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
上記フィードバック制御モードにおいて上記目標ｐＨ値の電解水が得られた際の電解強度を記憶する電解強度記憶手段を備え、上記初期運転モード用電界強度値を、前記電解強度記憶手段により記憶した過去の電解強度の内最も現在に近いフィードバック制御モードにおいて記憶された電解強度とする制御手段を有して成る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】
上記フィードバック制御モードにおいて上記目標ｐＨ値の電解水が得られた際の電解強度を記憶する電解強度記憶手段を備え、上記ｐＨセンサ異常モード用電解強度値を、前記電解強度記憶手段により記憶した過去の電解強度の内最も現在に近いフィードバック制御モードにおいて記憶された電解強度とする制御手段を有して成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電解水生成装置。
【請求項４】
電解水のｐＨ値を表示する表示部と、フィードバック制御モードにおいてｐＨセンサにより検出された検出ｐＨ値を記憶する検出ｐＨ値記憶手段を備え、フィードバック制御モードにおいてはｐＨセンサにて検出した検出ｐＨ値を前記表示部により表示し、ｐＨセンサ異常モードにおいては、前記検出ｐＨ値記憶手段に記憶した過去のフィードバック制御モードにおいて検出された検出ｐＨ値を表示部に表示する制御手段を有して成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項５】
上記電解槽の電解動作を開始してから電解動作を終了するまでを一回の電解動作とし、所定回数の電解動作を行った時の上記ｐＨセンサ異常モードの運転回数が規定回数以上になった場合に警報を発する警報手段を設けて成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項６】
上記電解動作を開始してから電解動作を終了するまでを一回の電解動作とし、一回の電解動作を行う毎にｐＨセンサ異常モードの運転が行われたか否かを判定し、ｐＨセンサ異常モードの運転が行われたという判定結果が規定回数以上連続して出た場合に警報を発する警報手段を設けて成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水を一対の電極間に電圧を印加することで原水を電気分解して電解水を生成する電解水生成装置に関するものであり、詳しくはｐＨセンサにより検出した検出ｐＨ値に基づいて電解槽の電界強度をフィードバック制御するフィードバック制御モードを備えた電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から陰極及び陽極からなる一対の電極を備えた電解槽により原水を電気分解処理して飲用のアルカリ性電解水（アルカリイオン水）と外用の酸性電解水を得る電解水生成装置が知られている。電解水生成装置としては上流端を水道蛇口を介して原水路に接続した通水路の途中に電解槽を設け、該電解槽により連続的に電解水を生成する所謂連続式のものがある。この種の連続式の電解水生成装置には予め設定された目標ｐＨ値の電解水を得るために電解槽の電界強度を目標ｐＨ値に応じた一定の値として原水を電解処理するものがあるが、このものは原水管を流れる原水の水質により電解槽で生成される電解水のｐＨ値が異なってしまい、目標ｐＨ値の電解水が得られない場合が多々あった。
【０００３】
また従来では目標ｐＨ値の電解水を得るために、電解槽で生成した電解水のｐＨ値を検出するｐＨセンサを備え、該ｐＨセンサにて検出した検出ｐＨ値に基づいて電解槽の電解強度を変化させるといったフィードバック制御を行うものもある。
【０００４】
さらには電解動作開始の指令と同時に電解槽の電解強度を目標ｐＨ値に応じて特定された初期運転モード用電解強度値として電解水を生成する初期運転モードを開始し、該初期運転モードの開始から所定時間が経過した時点で、上記フィードバック制御を行うフィードバック制御モードに移行するものであって、前記フィードバック制御モードにおいて検出ｐＨ値が目標ｐＨ値となった時点での電解槽の電解強度を記憶する電解強度記憶手段を設け、前記初期運転モードにおける電解槽の電界強度を前記電解強度記憶手段で記憶した過去の電解強度の内最も現在に近いフィードバック制御モードにおいて記憶された電解強度とする電解水生成装置もあり、このものは初期運転モード終了時には目標ｐＨ値と略同じｐＨ値の電解水が得ることができ、さらには以後のフィードバック制御モードにおける電解強度の調整が小レベルで済むため、目標ｐＨ値の電解水が得られるまでの時間を短縮できる。
【０００５】
以下、上記した初期運転モードの開始から所定時間経過時点でフィードバック制御を行う電解水生成装置を図２に基づいて説明する。この電解水生成装置１は、上流端が水道蛇口２を介して原水（即ち水道水）が流れる図示しない原水管に連通接続されると共に下流端が装置外部に電解水３２を吐出する電解水吐出口となった通水路３と、一対の電極４、５間に電圧が印加されることで通水路３を流れる原水を電気分解して電解水３２を生成する通水路３の途中に設けた電解槽６と、通水路３内の電解槽６に供給される原水を浄化する浄水装置７と、通水路３内の電解槽６に供給される原水に電解質を供給する電解質供給装置８と、電解槽６に電圧を印加する電圧印加手段及び制御手段からなる通電制御部９と、電解槽６で生成した電解水３２のｐＨ値を検出するｐＨセンサ１０と、該ｐＨセンサ１０で検出した検出ｐＨ値を表示する表示部１１と、前記電解強度記憶手段としての記憶手段１２とを備えており、通水路３には上流側から順に浄水装置７、電解質供給装置８、電解槽６、ｐＨセンサ１０を設けている。また通電制御部９の制御手段には前記電圧印加手段、ｐＨセンサ１０、表示部１１、記憶手段１２の夫々が電気的に接続されている。
【０００６】
詳述すると、電解水生成装置１の外殻を形成するハウジング１３には上記電解槽６、浄水装置７、電解質供給装置８、通電制御部９、ｐＨセンサ１０、記憶手段１２の全てを内装しており、表示部１１は使用者が視認できる箇所であるハウジング１３の外面等に設けている。
【０００７】
浄水装置７は抗菌活性炭及び中空糸膜等のマイクロフィルタを備え、通水路３を流れる原水に含まれる有機物、無機物あるいは次亜塩素酸等の臭気成分を除去するものである。また電解質供給装置８は通水路３を流れる原水に乳酸カルシウムや、グリセロリン酸カルシウム等のカルシウム塩からなる電解質を連続的に供給するものである。
【０００８】
電解槽６のケーシング内部は隔壁１４により陰極室１５と陽極室１６とに区画されており、陰極室１５内には陰極４が、陽極室１６内には陽極５が配設されている。電解槽６よりも上流側の部分である通水路３の上流部は電解質供給装置８よりも下流側で、陰極室１５に連通するアルカリ水側原水流路１７と陽極室１６に連通する酸性水側原水流路１８とに分岐しており、これにより原水管から通水路３に流入した原水は、浄水装置７、電解質供給装置８を順に流れた後、電解槽６の上流側で分流され、アルカリ水側原水流路１７又は酸性水側原水流路１８を流れた後、電解槽６の陰極室１５又は陽極室１６に流入する。
【０００９】
上記電解槽６の一対の電極４、５間における電解強度は、制御手段により電圧印加手段から一対の電極４、５間に印加する電圧値又は電流値を変更することで可変となっている。そして電圧印加手段により一対の電極４、５間に電圧を印加することで、下記の式に示すように電解槽６内の陽イオンは陰極４に、陰イオンは陽極５に引き寄せられ、これら電極４、５の表面において接触している原水は電気分解されて下記の化学式（１）に示した反応が生じる。なお式中Ｍｎ＋は陽イオン（具体的にはカルシウムイオン）である。
陰極反応：  ２Ｈ２Ｏ  ＋  ２ｅ−  →  Ｈ２  ＋  ２ＯＨ− 
Ｍｎ＋  ＋ｎＯＨ−  →  Ｍ（ＯＨ）ｎ
陽極反応：  Ｈ２Ｏ  →  １／２Ｏ２  ＋  ２Ｈ＋  ＋２ｅ−
２Ｃｌ−  →  Ｃｌ２  ＋  ２ｅ−
Ｃｌ２（ａｑ）  ＋  Ｈ２Ｏ  →  ＨＣｌ  ＋  ＨＯＣｌ・・・化学式（１）
即ち電気分解によって陰極室１５では水酸化物イオン、水素ガス、カルシウムイオン及び水酸化カルシウムを含有したアルカリ性のアルカリ性電解水が生成され、陽極室１６では酸素ガス及び次亜塩素酸を含有した酸性の酸性電解水が生成される。
【００１０】
電解槽６よりも下流側の部分である通水路３の下流部は、陰極室１５に連通するアルカリ性電解水流路１９と陽極室１５に連通する酸性電解水流路２０との２つの異なる流路からなり、陰極室１５で生成されたアルカリ性電解水はアルカリ性電解水流路１９を通って該アルカリ性電解水流路１９の下流端から装置外部に吐出され、また酸性電解水は酸性電解水流路２０を通って該酸性電解水流路２０の下流端から装置外部に吐出される。またｐＨセンサ１０はアルカリ性電解水流路１９の途中又は酸性電解水流路２０の途中（図示例ではアルカリ性電解水流路１９の途中）に設けられている。
【００１１】
そして上記電解水生成装置１の制御手段は、使用者が水道蛇口２を開栓して通水路３への通水を開始すると同時に電解槽６の電解動作開始の指令を出し、この電解動作開始の指令と同時に前記初期運転モードに移行すると共に電解槽６の一対の電極４、５間への電圧印加を開始して電解動作を開始し、初期運転モードの開始から所定時間が経過した時点で前記初期運転モードからフィードバック制御モードに移行し、この後、使用者が水道蛇口２を閉栓して通水路３を止水した時点で、前記電解動作終了の指令を出し、該電解動作終了の指令と同時にフィードバック制御モードを終了すると共に電解槽６の一対の電極４、５間への電圧印加を停止して電解動作を終了する。
【００１２】
次に図３に基づいて上記ｐＨセンサ１０の原理について説明する。ｐＨセンサ１０は、試料溶液である電解水３２のｐＨ値に応じた起電力を発生するガラス電極部２１と、ガラス電極部２１で発生した起電力を取り出すための基準として使用される比較電極部２２と、ガラス電極部２１の起電力の発生に基づく電位差を検出する電位差メータ２３とを有している。
【００１３】
詳述すると、ガラス電極部２１は封入容器２４内に銀／塩化銀電極からなる内部電極２５及び飽和塩化カルシウム溶液等の電解液２６を封入してなり、内部電極２５は電解液２６に浸漬されている。封入容器２４の少なくとも一部はガラス感応膜のようなガラス薄膜２７にて構成されている。比較電極部２２は、容器２８内に銀／塩化銀電極からなる比較電極２９及び飽和塩化カルシウム溶液等の電解液３０を配設してなり、比較電極２９は電解液３０中に浸漬されている。容器２８の一部にはアルミナ系セラミック等の多孔質素材からなる液絡部３１が設けられている。また電位差メータ２３はガラス電極部２１の内部電極２５と比較電極部２２の比較電極２９とに直列に接続されている。
【００１４】
上記ｐＨセンサ１０を用いて電解水３２のｐＨ値を測定するには、ガラス電極部２１のガラス薄膜２７と、比較電極部２９の液絡部３１とが電解水３２に浸漬されるようにする。この時ガラス薄膜２７の表裏において発生する電位差Ｅｇは、電解水３２のｐＨ値をｐＨｘ、ガラス電極部２１の電解液２６のｐＨ値をｐＨｉとすると、下記の数式（１）のように表される。
Ｅｇ＝ｋ×２．３０３×Ｒ×Ｔ÷Ｆ×（ｐＨｉ−ｐＨｘ）＋Ｅａ・・・数式（１）
ここで、式中のｋ、Ｒ、Ｆ、Ｅａはいずれも定数であり、ｋは勾配係数、Ｒは気体定数、Ｆはファラデー定数、Ｅａは不斉電位を示し、またＴは絶対温度を示す。このようにガラス薄膜２７においてはガラス電極部２１の電解液２６のｐＨ値と、試料溶液である電解水３２のｐＨ値との差に比例する電位差が発生するものである。例えば２５℃においてｋ＝１、Ｅａ＝０である場合、ガラス電極部２１の電解液２６と電解水３２のｐＨ値の差が１だけ変化すると、ガラス薄膜２７における電位差は理論的には５９．１ｍＶ変化することとなる。
【００１５】
このときガラス電極部２１の内部電極２５の電極電位をｅｇ、比較電極部２２の比較電極２９の電極電位をｅｒとすると、電位差メータ２３にて測定される電圧Ｅｘは下記の数式（２）のように表される。
Ｅｘ＝Ｅｇ＋（ｅｇ−ｅｒ）・・・数式（２）
ここで比較電極部２２の比較電極２９及び電解液３０と、ガラス電極部２１の内部電極２５及び電解液２６とを同一のものとしたとき、ｅｇ＝ｅｒとなるので、Ｅｘ＝Ｅｇとなり、電位差メータ２３によりガラス電極部２１のｐＨ値と電解水３２のｐＨ値との差に比例する電位差が検出される。ここで液絡部３１において比較電極部２２の電解液３０と電解水３２とが接触すると、不用なジャクション電位が発し、測定誤差の要因となるため、このジャクション電位が極力低い値となるように設計することが望ましい。
【００１６】
ところで上記ｐＨセンサ１０は長期間使用しなかったり又長期間保管した場合等により比較電極部２２（特に液絡部３１）が乾燥した場合や、また泡が付着した場合等に、不用なジャクション電位が発生し、電解水３２のｐＨ値を正確に測定できなくなるという問題があり、本従来例のフィードバック制御モードにおいては、ｐＨセンサ１０にて電解水３２のｐＨ値を正確に測定できない場合にもｐＨセンサ１０の検出した検出ｐＨ値に基づいて電解槽６の電界強度を変更してしまうため、ｐＨセンサ１０が上記のように異常状態にある場合に目標ｐＨ値の電解水３２を得ることができないといった問題がある。
【００１７】
また従来には上記図２に示すような電解水装置において初期運転モードの開始から所定時間経過した時点以後に、定期的に検出ｐＨ値が所定範囲内にあるか否かを判定し、検出ｐＨ値が所定範囲内にある場合、即ちｐＨセンサが正常の場合にはフィードバック制御モードで運転し、検出ｐＨ値が所定範囲内にない場合、即ちｐＨセンサが異常の場合には電解槽６の電解強度を目標ｐＨ値に応じて決定された電解強度として電解水を生成するｐＨセンサ異常モードに移行する電解水生成装置も知られている（例えば特許文献１）。
【００１８】
しかしこの特許文献１に示す従来例にあっては、ｐＨセンサ異常モードでの運転中にも検出ｐＨ値が所定範囲内にあるか否かの判定を定期的に行い、該検出ｐＨ値が所定範囲内になった場合にはｐＨセンサ異常モードからフィードバック制御モードに移行するようになっているため、電解動作の運転を継続するに従って生じる通水量の変動、水温の変動、気泡の影響等でｐＨセンサ異常モードにおいて検出ｐＨ値が偶然に前記所定範囲内になった場合には、ｐＨセンサ異常モードにおいて実際に生成された電解水のｐＨ値が前記所定範囲内になっていなくとも、ｐＨセンサ異常モードからフィードバック制御モードに移行してしまうことがあり、安定した制御動作を行うことができないという問題があり、これによりｐＨセンサが異常の場合には電解動作の開始から短時間で目標ｐＨ値の電解水を得ることができなかった。
【特許文献１】特開２００１−９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、ｐＨセンサが異常の場合にも安定した制御を行うことができ、延いてはｐＨセンサが異常の場合にも短時間で所望のｐＨ値の電解水を得ることができる電解水生成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために本発明に係る電解水生成装置は、一対の電極４、５間に電圧が印加されることで原水を電気分解して電解水３２を生成する電解強度可変の電解槽６と、電解槽６で生成した電解水３２のｐＨ値を検出するｐＨセンサ１０とを備え、電解槽６の電解動作開始の指令と同時に、電解槽６の電界強度を予め設定された目標ｐＨ値に応じて特定された初期運転モード用電解強度値として電解水３２を生成する初期運転モードを開始し、初期運転モードの開始から所定時間Ｔが経過した時点でｐＨセンサ１０により電解水３２のｐＨ値を検出すると共に該検出ｐＨ値が目標ｐＨ値に応じて予め設定された所定範囲内にあるか否かの判定を行い、該初期運転モードの開始から所定時間Ｔが経過した時点で検出ｐＨ値が前記所定範囲内にある判定結果が出た場合には、ｐＨセンサ１０にて電解水３２のｐＨ値を検出すると共に該検出ｐＨ値が目標ｐＨ値となるように電解槽６の電界強度を変更して電解水３２を生成するフィードバック制御モードに移行し、前記初期運転モードの開始から所定時間Ｔが経過した時点で検出ｐＨ値が所定範囲内にない判定結果が出た場合には、電解槽６の電解強度を目標ｐＨ値に応じて決定されたｐＨセンサ異常モード用電解強度値として電解水３２を生成するｐＨセンサ異常モードに移行し、前記異常モードの運転を電解槽６の電解動作終了の指令まで継続して行う制御手段を有して成ることを特徴とする。
【００２１】
上記のように初期運転モードの開始から所定時間Ｔが経過した時点で検出ｐＨ値が所定範囲内にない判定結果が出た場合に、電解槽６の電解強度を目標ｐＨ値に応じて決定されたｐＨセンサ異常モード用電解強度値に設定して電解水３２を生成するｐＨセンサ異常モードに移行し、該ｐＨセンサ異常モードの運転を電解槽６の電解動作終了の指令まで継続して行うことで、一回の電解動作で行われるｐＨセンサ異常モード又はフィードバック制御モードのどちらに移行するかの判定は一回のみとなり、これにより従来例に示したように、通水量の変動等に伴うｐＨセンサ１０の誤差によってｐＨセンサ異常モードからフィードバック制御モードに無駄に移行することがなくなり、ｐＨセンサ異常モードにおいて安定した制御を行え、延いてはｐＨセンサ１０が異常である場合にも短時間で確実に目標ｐＨ値の電解水３２を得ることができる。
【００２２】
また請求項２は請求項１において、上記フィードバック制御モードにおいて上記目標ｐＨ値の電解水３２が得られた際の電解強度を記憶する電解強度記憶手段を備え、上記初期運転モード用電界強度値を前記電解強度記憶手段により記憶した過去の電解強度の内最も現在に近いフィードバック制御モードにおいて記憶された電解強度とする制御手段を有して成ることを特徴とする。
【００２３】
上記構成により、初期運転モード用電界強度値を、電解強度記憶手段により記憶した過去の電解強度の内最も現在に近いフィードバック制御モードにおいて記憶された電解強度とすることで、初期運転モード用電解強度値を原水の水質に応じた値とすることができ、電解動作の開始から目標ｐＨ値の電解水３２が生成されるまでの時間を更に短縮することができる。
【００２４】
また請求項３は請求項１又は請求項２において、上記フィードバック制御モードにおいて上記目標ｐＨ値の電解水３２が得られた際の電解強度を記憶する電解強度記憶手段を備え、上記ｐＨセンサ異常モード用電解強度値を、前記電解強度記憶手段により記憶した過去の電解強度の内最も現在に近いフィードバック制御モードにおいて記憶された電解強度とする制御手段を有して成ることを特徴とする。
【００２５】
上記構成により、ｐＨセンサ異常モード用電解強度値を原水の水質に応じた値とすることができ、ｐＨセンサ異常モードにおいて更に目標ｐＨ値に近い電解水３２を生成することができる。
【００２６】
また請求項４は請求項１〜３のいずれかにおいて、電解水３２のｐＨ値を表示する表示部１１と、フィードバック制御モードにおいてｐＨセンサ１０により検出された検出ｐＨ値を記憶する検出ｐＨ値記憶手段を備え、フィードバック制御モードにおいてはｐＨセンサ１０にて検出した検出ｐＨ値を前記表示部により表示し、ｐＨセンサ異常モードにおいては、前記検出ｐＨ値記憶手段に記憶した過去のフィードバック制御モードにおいて検出された検出ｐＨ値を表示部に表示する制御手段を有して成ることを特徴とする。
【００２７】
このようにｐＨセンサ異常モードにおいて検出ｐＨ値記憶手段に記憶した過去のフィードバック制御モードにおいて検出された検出ｐＨ値を表示部に表示することで、ｐＨセンサが異常の場合にも使用者は違和感を感じることなく目標ｐＨ値の電解水を得ることができる。
【００２８】
また請求項５は請求項１〜４のいずれかにおいて、上記電解槽６の電解動作を開始してから電解動作を終了するまでを一回の電解動作とし、所定回数の電解動作を行った時の上記ｐＨセンサ異常モードの運転回数が規定回数以上になった場合に警報を発する警報手段を設けて成ることを特徴とする。
【００２９】
ｐＨセンサ１０が使用によっても正常に回復しない故障を起こした場合に、ｐＨセンサ１０が故障したことを警報手段により使用者に知らせることができ、これにより使用者はｐＨセンサ１０を修理する等の適切な処置を行うことができる。
【００３０】
また請求項６は請求項１〜４のいずれかにおいて、上記電解動作を開始してから電解動作を終了するまでを一回の電解動作とし、一回の電解動作を行う毎にｐＨセンサ異常モードの運転が行われたか否かを判定し、ｐＨセンサ異常モードの運転が行われたという判定結果が規定回数以上連続して出た場合に警報を発する警報手段を設けて成ることを特徴とする。
【００３１】
ｐＨセンサ１０が使用によっても正常に回復しない故障を起こした場合に、ｐＨセンサ１０が故障したことを警報手段により使用者に知らせることができ、これにより使用者はｐＨセンサ１０を修理する等の適切な処置を行うことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明ではｐＨセンサが長期未使用等により正確な検出ｐＨ値が測れない状態となった場合にも安定した制御を行え、延いてはｐＨセンサが異常な場合にも短時間で確実に所望のｐＨ値の電解水を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。なお本実施形態における電解水生成装置１は制御手段の制御に特徴があり、以下の説明では図２の従来の電解水生成装置１と重複する部分については説明を省略する。また以下の実施形態では電圧印加手段により一対の電極４、５間に印加される電圧を変更することで電解槽６の電界強度を可変としており、即ち以下の説明の電界強度とは一対の電極４、５間に印加される電圧値と換言できるものとし、後述する初期運転モード用電解強度値、ｐＨセンサ異常モード用電界強度値等は実際には電圧値を設定することで特定されているものとする。
【００３４】
本実施形態の電解水生成装置１は、電解槽２の電界強度を予め設定された目標ｐＨ値に応じて特定された初期運転モード用電解強度値として電解水３２を生成する初期運転モードと、ｐＨセンサ１０にて電解水３２のｐＨ値を定期的に検出すると共に該検出ｐＨ値が前記目標ｐＨ値となるように電解槽６の電界強度を変更して電解水３２を生成するフィードバック制御モードと、電解槽６の電解強度を前記目標ｐＨ値に応じて決定されたｐＨセンサ異常モード用電解強度値として電解水３２を生成するｐＨセンサ異常モードとの３つのモードを備えている。ここで前記目標ｐＨ値は可変であって、該目標ｐＨ値は使用者が操作可能な箇所であるハウジング１３の外面等に設けた操作部（図示せず）を使用者が操作することで設定されるものであって、具体的には制御手段には予め複数段階の設定ｐＨ値が設定されており、操作部の操作により前記複数段階の設定ｐＨ値の内一つの設定ｐＨ値を選択できるようになっており、この選択された設定ｐＨ値を前記目標ｐＨ値とするものである。
【００３５】
上記フィードバック制御モードにおいては目標ｐＨ値の電解水３２が得られた時点の電解強度を電解強度記憶手段としての記憶手段に記憶しており、初期運転モード用電界強度値及びｐＨセンサ異常モード用電界強度値の夫々は、前記記憶手段により記憶した過去の電解強度の内設定された目標ｐＨ値が現在の目標ｐＨ値と同じで且つ最も現在に近いフィードバック制御モードにおいて記憶された電解強度である。
【００３６】
また本実施形態の電解水生成装置１は、上記電解槽６の電解動作を開始してから電解動作を終了するまでを一回の電解動作とした場合、一回の電解動作（即ち一回の通水）を行う毎にｐＨセンサ異常モードの運転が行われたか否かを判定し、このｐＨセンサ異常モードの運転が行われたという判定結果が規定回数以上連続して出た場合に警報を発する警報手段を有している。例えば前記規定回数を５回とした場合には、５回以上連続してｐＨセンサ異常モードの運転が行われた際に警報を発するものであって、またこの場合、例えば２回連続してｐＨセンサ異常モードの運転が行われた後に３回目の電解動作中にｐＨセンサ異常モードの運転が行われずフィードバック制御モードの運転が行われた際にはｐＨセンサ異常モードの連続実施運転回数をリセットするものである。
【００３７】
以下、図１、図４、図５に基づいて電解動作中の制御手段による制御について詳述する。制御手段は電解動作開始の指令と同時、即ち通水の開始と同時に上記初期運転モードを開始する。該初期運転モードにおいては電解強度を常に初期運転モード用電解強度値に維持している。そして上記初期運転モードの開始から所定時間Ｔ（具体的には１０秒）が経過した時点で初期運転モードを終了し、同時にｐＨセンサ１０によりｐＨ値を検出すると共に該検出ｐＨ値が現在の目標ｐＨ値に対応する予め設定された所定範囲内であるか否かの判定を行う。ここで上記所定時間ＴはｐＨセンサ１０が正確に測定できる状態において、電解槽６を一定の電解強度で運転した時、電解動作の開始からｐＨセンサ１０による検出ｐＨ値が安定するまでの時間から実験的に設定することができ、また上記所定範囲も生成される電解水のｐＨ値の応答特性等から設定できる。表１に目標ｐＨ値に対応する所定範囲、所定時間Ｔの一例を示す。
【００３８】
【表１】
2005193080.tif 000003
【００３９】
そして上記初期運転モードの終了時点で検出ｐＨ値が所定範囲内である判定結果が出た場合には、該判定結果が出た時点でフィードバック制御モードに移行する。また検出ｐＨ値が所定範囲内にない判定結果が出た場合には該判定結果が出た時点でｐＨセンサ異常モードに移行する。
【００４０】
フィードバック制御モードでは図４に示すようにフィードバック制御モードの開始と同時に、ｐＨセンサ異常モードの運転実施回数のカウントをクリアし（カウントを０にする）、同時にフィードバック制御を開始する。フィードバック制御では定期的にｐＨセンサ１０により電解水３２のｐＨ値を検出し、ｐＨセンサ１０によりｐＨ値を検出する毎に該検出ｐＨ値が目標ｐＨ値と同じであるか否かの判定を行う。該判定時に検出ｐＨ値が目標ｐＨ値と異なる場合には、検出ｐＨ値と目標ｐＨ値との差に応じて電解槽６の電界強度を変更する。具体的には電圧印加手段から一対の電極４、５間に印加する電圧を検出ｐＨ値と目標ｐＨ値との差に対応する電圧の変化値分だけ変化させる。ここで前記変化値は予め検出ｐＨ値と目標ｐＨ値との差に応じて制御手段に設定されているものとする。また前記フィードバック制御における判定時に検出ｐＨ値が目標ｐＨ値と同じである場合には、電解強度を変更せず現在の電解強度を維持し、同時に記憶手段に記憶した電解強度を現在の電解強度に更新する。即ち初期運転モード用電界強度値及びｐＨセンサ異常モード用電界強度値の夫々は、目標ｐＨ値が現在の目標ｐＨ値と同じで且つ最も現在に近いフィードバック制御モードにおいて最後に検出ｐＨ値が目標ｐＨ値となった時点の電解強度である。そして上記フィードバック制御を電解動作終了の指令が出るまで行い、止水されて電解動作終了の指令が出た時点でフィードバック制御モードを終了して電解動作を終了する。
【００４１】
ｐＨセンサ異常モードでは図５に示すように、ｐＨセンサ異常モードの開始と同時に、ｐＨセンサ異常モードの連続運転実施回数のカウントをアップ（＋１）し、ｐＨセンサ異常モードの連続運転実施回数が規定回数以上であるか否かの判定をし、連続運転実施回数が規定回数以上であれば警報手段により警報を発し、連続運転実施回数が規定回数未満の場合には、電解槽６の電界強度を前記ｐＨセンサ異常モード用電界強度値とし、電解動作終了の指令が出るまで電解槽６の電界強度を前記ｐＨセンサ異常モード用電界強度値に維持する。そして使用者により水栓が止水されて電解動作終了の指令が出た時点でｐＨセンサ異常モードを終了して電解動作を終了する。ここで警報手段は前記表示部により構成されており、該警報手段としての表示部によりｐＨセンサが異常であることを表示することで警報を発するものとするが、警報手段はこれに限定されず、例えば前記判定結果が規定回数以上連続して出た場合に強制的に電解水３２の生成を停止するように制御手段により制御し、該制御手段を警報手段としても良いものとする。また上記ｐＨセンサ異常モードでは記憶手段に現在の電解強度を記憶しないものとする。
【００４２】
上記のように初期運転モードの開始から所定時間Ｔが経過した時点で検出ｐＨ値が所定範囲内にない判定結果が出た場合に、電解槽６の電解強度を目標ｐＨ値に応じて決定されたｐＨセンサ異常モード用電解強度値に設定して電解水３２を生成するｐＨセンサ異常モードに移行し、該ｐＨセンサ異常モードを電解動作が終了するまで継続して運転することで、一回の電解動作で行われるｐＨセンサ異常モード又はフィードバック制御モードのどちらに移行するかの判定は一回のみとなり、従来例に示したように、通水量の変動等によりｐＨセンサ異常モードからフィードバック制御モードに移行したり、また逆にフィードバック制御モードから異常モードに移行することがなくなり、所定時間Ｔ以後の制御動作を安定させることができる。
【００４３】
また初期運転モード用電界強度値を、前記電解強度記憶手段により記憶した過去の電解強度の内最も現在に近い電解強度とすることで、初期運転モード用電解強度値を原水管の原水の水質に応じた値とすることができ、目標ｐＨ値の電解水３２が生成されるまでの時間を更に短縮することができる。
【００４４】
またｐＨセンサ異常モード用電解強度値を、前記記憶手段により記憶した過去の電解強度の内最も現在に近い電解強度とすることで、ｐＨセンサ異常モード用電解強度値を原水管の原水の水質に応じた値とすることができ、ｐＨセンサ異常モードにおいて生成される電解水３２のｐＨ値を更に目標ｐＨ値に近づけることができる。
【００４５】
ところで本発明では初期運転モードの開始から所定時間Ｔが経過した時点で検出ｐＨ値が所定範囲内にない判定結果が出た場合に初期運転モードからｐＨセンサ異常モードに移行させることで、長期未使用や長期保管等によりｐＨセンサ１０の液絡部３１が乾燥した場合にも目標ｐＨ値の電解水３２を得られるようにしたものであるが、前記液絡部３１の乾燥等を原因とするｐＨセンサ１０の異常状態は通水することで正常状態に回復するものである。しかし上記のように所定時間Ｔが経過した時点で検出ｐＨ値が所定範囲内にない判定結果が出た場合にはｐＨセンサ異常モードに移行するという制御を行うため、ｐＨセンサ１０が液絡部３１の乾燥以外のなんらかの要因で故障した場合にもｐＨセンサ異常モードに移行してしまい、これにより使用者はｐＨセンサ１０が上記液絡部３１の乾燥等の要因以外の要因で故障したことを認識することができないといった問題が生じる。このため本実施形態では上記したように一回の電解動作を行う毎にｐＨセンサ異常モードの運転が行われたか否かを判定し、ｐＨセンサ異常モードの運転が行われたという判定結果が規定回数以上連続して出た場合に警報を発する警報手段（表示部）を設けることで、使用者に液絡部３１の乾燥以外の要因で故障したことを知らせることができ、これにより使用者はｐＨセンサ１０を修理する等の適切な処置を行える。
【００４６】
なお本実施形態では、ｐＨセンサ異常モードの運転が行われたという判定結果が規定回数以上連続して出た場合に警報を発する警報手段を設けたが、これに替えて、所定回数の電解動作を行った時のｐＨセンサ異常モードの運転回数が規定回数以上となった場合に警報を発する警報手段を設けても良いものとする。具体的には所定回数を１０回とし、規定回数を５回とし、１０回電解動作を行った時に５回以上ｐＨセンサ異常モードの運転が行われた場合に警報を発するものである。この場合、警報手段は上記同様ｐＨセンサ１０が異常であることを表示する表示部１１により構成されているものとするが、警報手段はこれに限定されず、例えばｐＨセンサ異常モードの運転回数が規定回数以上となった場合に強制的に電解水３２の生成を停止するように制御手段により制御し、該制御手段を警報手段としても良いものとする。
【００４７】
次に上記表示部１１による電解動作中の表示について説明する。上記フィードバック制御モードにおいては、制御手段により、ｐＨセンサ１０にて定期的に検出した検出ｐＨ値を、検出毎に前記表示部１１により表示し同時に検出ｐＨ値記憶手段としての記憶手段に記憶するよう制御されている。またｐＨセンサ異常モードにおいては、制御手段により、前記記憶手段に記憶した過去のフィードバック制御モードにおいて記憶された検出ｐＨ値を表示部１１に順次表示するよう制御されている。このようにｐＨセンサ異常モードにおいて記憶手段に記憶した過去のフィードバック制御モードにおいて定期的に検出された検出ｐＨ値を表示部１１に順次表示することで、使用者が違和感を感じることなく電解水生成装置１を使用できる。なお、ｐＨセンサ異常モードにおいて表示される記憶された検出ｐＨ値は、記憶手段に記憶した過去の検出ｐＨ値の内、設定された目標ｐＨ値が現在の目標ｐＨ値と同じで且つ最も現在に近いフィードバック制御モードにおいて検出された検出ｐｈ値とする。
【００４８】
またこのｐＨセンサ異常モードにおける表示部１１によるｐＨ値の表示は、予め実験的に設定ｐＨ値毎にフィードバック制御モードにおける検出ｐＨ値を測定し、該測定結果に基づいて近似式を設定し、ｐＨセンサ異常モードにおいてはこの近似式に基づいて表示させても良いものとする。表２に近似式の一例を示す。
【００４９】
【表２】
2005193080.tif 000004
【００５０】
即ち表２に示すように制御手段には目標ｐＨ値から表示ｐＨ値を減じた値に応じた表示ｐＨ値上昇率（表示ｐＨ値の時間当たりの上昇値）が予め設定されており、ｐＨセンサ異常モードにおいて表示部１１によりｐＨ値を表示する場合は、まずｐＨセンサ異常モード開始と同時に、所定時間Ｔ経過した時点で検出した検出ｐＨ値を表示し、この後目標ｐＨ値から表示ｐＨ値を減じた値に対応する表示ｐＨ値上昇率で表示ｐＨ値の値を経時的に上昇させていくものである。図６にｐＨセンサ異常モードにおいて実際に前記近似式に基づいて表示を行った際の経過時間と、表示部で表示した表示ｐＨ値との関係を示し、図は初期運転モードの開始から所定時間経過した時点の検出ｐＨ値が２．０、目標ｐＨ値が９．５である場合を示している。
【００５１】
なお上記実施形態において予め設定された目標ｐＨ値で過去にフィードバック制御モードを行ったことがない場合には、上記初期運転モード用電解強度値及びｐＨセンサ異常モード用電解強度値の夫々は予め設定された初期値とする。また予め実験により求めた設定ｐＨ値毎の電解強度値を記憶手段に記憶しておき、この記憶した電解強度値の内現在の目標ｐＨ値と同じ設定ｐＨ値の電解強度値を、上記初期運転モード用電界強度値又はｐＨセンサ異常モード用電解強度値としても良いものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態の一例の電解水生成装置であって、図は電解動作中におけるフロー図である。
【図２】同上の電解水生成装置の説明図である。
【図３】同上のｐＨセンサの説明図である。
【図４】同上のフィードバック制御モードにおけるフロー図である。
【図５】同上のｐＨセンサ異常モードにおけるフロー図である。
【図６】同上のｐＨセンサ異常モードにおいて実際に近似式に基づいて表示を行った際の経過時間と表示部で表示した表示ｐＨ値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
Ｔ  所定時間
１  電解水生成装置
４  陰極
５  陽極
６  電解槽
１０  ｐＨセンサ
３２  電解水
【図１】
2005193080.tif 000005
【図２】
2005193080.tif 000006
【図３】
2005193080.tif 000007
【図４】
2005193080.tif 000008
【図５】
2005193080.tif 000009
【図６】
2005193080.tif 000010