(57)【要約】【課題】  特性の異なる水道水が供給されても、電解水の濃度をほぼ一定に保つ弱電解水生成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  基準水とは、「塩素イオン濃度を表す値を導電率を表す値で割った値」が異なる水道水が、貯留タンク２に供給された際には、この水の、「塩素イオン濃度を表す値を導電率を表す値で割った値」の変動分に応じて基準電圧Ｖ１が変化し、第１オペアンプ３１の出力電圧が変化し、第２オペアンプ３２の出力電圧Ｖ３が変化し、第３オペアンプ３３の出力電圧も変化する。この結果、第５トランジスタ２５を流れる電流も変化し、電極４に流れる電流ｉ１が補正される。このため、電極４での塩素の発生量が補正され、塩素量は基準水が貯留タンク２に供給されているときに近づく。従って、特性の異なる水道水が供給されても発生する塩素濃度は、ほぼ一定に保たれる。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に浸した２電極間に通電する弱電解水生成装置において、
被処理水中の塩素イオン濃度を表す値と導電率を表す値の両方に基づき、前記２電極間の通電量を設定することを特徴とする弱電解水生成装置。
【請求項２】
水中に浸した２電極間に通電する弱電解水生成装置において、
被処理水中の塩素イオン濃度を表す値を導電率を表す値で割り算し、この割り算結果値に基づき、前記２電極間の印加電圧値を設定することを特徴とする弱電解水生成装置。
【請求項３】
水中に浸した２電極間に通電する弱電解水生成装置において、
被処理水中の塩素イオン濃度を表す値を導電率を表す値で割り算し、この割り算結果値に基づき、前記２電極間の通電電流値を設定することを特徴とする弱電解水生成装置。
【請求項４】
水中に浸した２電極間に通電する弱電解水生成装置において、
被処理水中の塩素イオン濃度を表す値を導電率を表す値で割り算し、この割り算結果値に基づき、前記２電極間の通電時間を設定することを特徴とする弱電解水生成装置。
【請求項５】
前記通電により、被処理水中に次亜塩素酸を発生させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の弱電解水生成装置。
【請求項６】
前記導電率を表す値とは、導電率であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弱電解水生成装置。
【請求項７】
前記導電率を表す値とは、全硬度であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弱電解水生成装置。
【請求項８】
水中に浸した２電極間に通電する弱電解水生成装置の電解水濃度修正方法であって、被処理水中の塩素イオン濃度を表す値を導電率を表す値で割り算し、この割り算結果値と基準値とを比較し、この比較結果に基づいて、前記２電極間への印加電圧値・通電電流値・通電時間等の通電量を修正して、水道水により変動する発生塩素量の前記変動を抑えることを特徴とする電解水濃度修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水から弱電解水を生成する弱電解水生成装置に関する。
本発明は、弱アルカリイオン生水器として利用される弱電解水生成装置や、加湿器・飲料自動販売機・洗濯機・製氷機・冷水器等の貯留タンク内の水を除菌する除菌装置として利用される弱電解水生成装置に関する。
特に、本発明は、水道水の貯留タンク内に浸けたアノード電極とカソード電極の１対の電極間に電圧を印加し、電解によって次亜塩素酸を発生させるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
電解補助剤を使用せずに電解水を生成する弱電解水生成装置としては、弱アルカリイオン生水器に採用されたり、加湿器の貯留水の防腐のために貯留槽に採用され次亜塩素酸を発生させるものもある。
【０００３】
また、特許文献１には、次亜塩素酸を発生する弱電解水生成装置の一例が示されているそして、この特許文献１には、被処理水中の塩化物イオン濃度に応じて印加電圧を制御することが記載されている。
また、特許文献２には、アルカリイオン水生成器の一例が示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、被処理水の電気導電率に応じて通電量を制御する弱電解水生成装置の一例が示されている。そして、この弱電解水生成装置では、更に、被処理水の水温に応じて通電電気量を修正している。
また、特許文献４にも、被処理水の電気導電率に応じて通電量を制御する弱電解水生成装置の一例が示されている。
【０００５】
このように、被処理水（水道水）の特性に応じて、通電量を制御することは、従来から提案されている。
【特許文献１】特許第３４９５７２２号公報
【特許文献２】特開平５−２３７４７７号公報
【特許文献３】特開平８−２０６６５９号公報
【特許文献４】特開２００３−１１７５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電解補助剤を添加しない電解水生成装置（弱電解水生成装置）において、電解水の濃度をより精度良く制御できる弱電解水生成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、水中に浸した２電極間に通電する弱電解水生成装置において、被処理水中の塩素イオン濃度を表す値と導電率を表す値の両方に基づき、前記２電極間の通電量を設定することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、水中に浸した２電極間に通電する弱電解水生成装置において、被処理水中の塩素イオン濃度を表す値を導電率を表す値で割り算し、この割り算結果値に基づき、前記２電極間の印加電圧値・通電電流値・印加時間等の通電量を設定することを特徴とする。
また、前記導電率を表す値とは、導電率そのものの値又は全硬度の値であることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、水中に浸した２電極間に通電する弱電解水生成装置の電解水濃度修正方法であって、被処理水中の塩素イオン濃度を表す値を導電率を表す値で割り算し、この割り算結果値と基準値とを比較し、この比較結果に基づいて、前記２電極間への印加電圧値・通電電流値・通電時間等の通電量を修正して、水道水により変動する発生塩素量の前記変動を抑えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電解補助剤を添加しない電解水生成装置（弱電解水生成装置）において、電解水の濃度をより精度良く制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
日本各地の水道水の全硬度と導電率とには、図１に示すように、相関関係がある。また、日本各地の水道水の塩素イオン濃度とには、図２に示すように、相関関係がある。
【００１２】
そして、従来においては、これら塩素イオン濃度又は導電率と、弱電解水生成装置における塩素発生には、相関があると考えられていた。
【００１３】
日本各地の水道水の塩素イオン濃度と塩素発生効率との関係を図３に示す。図３から判るように、塩素イオン濃度と塩素発生効率とには相関がある。
また、日本各地の水道水の導電率と塩素発生効率との関係を図４に示す。図４から判るように、導電率と塩素発生効率とには相関があるように考えられる。
しかしながら、図３、図４から判るように、この相関関係には、多少のバラツキがある。
【００１４】
図５に、導電率を塩素イオン濃度で割った値と、塩素発生効率との関係を示す。この図５から判るように、導電率を塩素イオン濃度で割った値と塩素発生効率とには良好な相関関係が認められる。
つまり、この関係に基づいて、弱電解水生成装置を制御すれば、塩素発生を精度良くコントロールすることが出来る。
【実施例１】
【００１５】
図６〜図８を参照しつつ、本発明の実施例１を説明する。この実施例１は、加湿器の貯留タンク内の水の防腐のために利用される弱電解水生成装置である。
図６は、要部概略図であり、図７は制御回路の概略説明図である。図８は電極の駆動回路図である。
【００１６】
図６において、１は角柱状の筐体を有する加湿器における給水タンクである。２はこの給水タンク１よりの水を水路３を介して貯水する貯留タンクである。
【００１７】
そして、貯留タンク２には一対の電極４が配置されている。尚、貯留タンク２には図示しないフロートが設けられ、貯留タンク２内の水が所定水位以下になると、図示しないスイッチを作動させて、運転を強制的に停止させる。
【００１８】
また、貯留タンク２にはハニカム状の加湿用吸水体5がその下端部（一部）が水に浸されるように配置され、該加湿用吸水体５が貯留タンク２内の水を毛細管現象により上方まで吸い上げる。該加湿用吸水体５は、例えばアクリル繊維やポリエステル繊維等で作製された不織布で構成される。
そして、送風機６により、前記加湿用吸水体５より気化した水蒸気を室内へ供給する構成である。
【００１９】
前記電極４は、例えばベースがＴｉ（チタン）で皮膜層がＩｒ（イリジウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｐｔ（白金）から構成された２枚の電極板を有し、通電電流を４０ミリアンペアとして、所定の遊離残留塩素濃度（例えば１ｐｐｍ）を発生させて除菌、防汚効果（除菌作用）を得るものである。
【００２０】
図７において、１０は加湿器を制御するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）で、その内部には制御装置としてのＣＰＵ１１、各種データを記憶するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１２、プログラムを格納するＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）１３及びタイマー１４などを有する。１５は、被処理水中の塩素イオン濃度の値と導電率の値を入力する入力操作部である。
【００２１】
そして、マイコン１０は、電極４による除菌を行う命令及び送風機６への命令等を行うものである。
具体的には、前者の命令は、例えば加湿運転時には前記電極４に２０分間通電し、２時間非通電にするという周期で、通電と非通電とを繰り返すように制御するものである。また、前記マイコン１０には、水道水に応じた補正回路１６がポートＰ１及びＰ２を介して接続され、補正回路１６に電極４が接続されている。そして、補正回路１６により、電極４に流れる電流を制御し電解水の濃度を補正する。
【００２２】
電極４により通電を行うと、水は陽極では、４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）が２Ｈ2＋（４ＯＨ-）となり、陰極では、２Ｈ2Ｏ＋が４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-となり、同時に水に含まれる塩素（水道水に予め添加されているもの）は、陽極では、２Ｃｌ-がＣｌ2＋２ｅ-となり、またこのＣｌ2（塩素）は水に溶け易いから、さらにＣｌ2＋Ｈ2ＯがＨＣｌＯ＋ＨＣｌとなる。
【００２３】
従って、電極４に通電することにより、殺菌力の大きい遊離残留塩素であるＨＣｌＯ（次亜塩素酸）が発生することとなる。
【００２４】
図８に基づいて、補正回路１６について説明する。
２１〜２５はそれぞれトランジスタである。２６はトランジスタ２２、２４間に各電極４を着脱自在に接続するための端子（電極の清掃、交換などのときに着脱される。）である。３１、３２、３３は増幅回路を構成するそれぞれ第１、第２、第３オペアンプである。Ｒ１、Ｒ２は補正基準値の決定用抵抗（以下、基準値決定用抵抗という）である。Ｒ３は電流制限用抵抗である。Ｒ４、Ｒ５は電極４、４間の電流を決定するための抵抗（以下、電極間電流決定用抵抗という）である。Ｒ６、Ｒ７は補正量決定用抵抗である。前記トランジスタ２１〜２６、電極４、第１オペアンプ３１、第２オペアンプ３２、第３オペアンプ３３、及び抵抗Ｒ１〜Ｒ７は、図８に示したように接続されている。
また、ＶＤＤ１は印加電圧である。
【００２５】
このように、複数のトランジスタ２１〜２５、第１、第２、第３オペアンプ３１、３２、３３により、補正回路１６を容易に構成することが可能であり、補正回路１６を極力簡略化することもできる。
【００２６】
以下、補正の基準値について説明する。導電率を塩素イオン濃度で割った値が、全国の水道水のほぼ平均である、例えば０．２μ・Ｉ／ｃｍ／ｍｇの水を基準水として貯留タンク２に入れ、トランジスタ２４、２５間の基準電圧をＶ１、第１オペアンプ３１の出力電圧をＶ２、第２オペアンプの出力電圧をＶ３とし、ＶＤＤ１＝２０Ｖ（ボルト）、Ｒ１＝Ｒ２、Ｖ１＝１０Ｖ、Ｒ３＝１００Ω（オーム）、Ｒ４＝９ＫΩ、Ｒ５＝１ＫΩとすると、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３となり、電極４に流れる電流ｉ１は１０ｍＡ（ミリアンペア）となるように補正回路は動作する。
【００２７】
以上の構成により、図６に基づき動作について説明する。先ず給水タンク１に水（水道水）を入れ加湿器本体（図示せず）に組み込むと、水は給水タンク１からその弁を介して水路３を経て貯留タンク２に供給され、前記加湿用吸水体５が貯留タンク２内の水を均一に吸い上げる。
【００２８】
そして、前記電極４への通電時間を３０分とし、非通電時間（通電間隔時間）を２時間とすると、図示しない運転スイッチが入り加湿器に電源が投入され、３０分間（通電時間）にマイコン１のポートＰ１、Ｐ２は共にＬＯＷレベル（以下、ローレベルという）となる。
【００２９】
このため、第１、第２、第３トランジスタ２１、２２、２３がオンし、更に第４トランジスタ２４もオンする、このため、第１、第２オペアンプ３１、３２を介して第３オペアンプ３３が出力し、第５トランジスタ２５がオンする。
【００３０】
この結果、電極４に電流が流れる。このとき、貯留タンク２内の水が上記基準水の場合には、上記のように例えば１０ｍＡの電流が流れ、貯留タンク２に塩素が発生する。
【００３１】
また、上記基準水より、導電率を塩素イオン濃度で割った値が、大きい水が貯留タンク２に供給された場合の動作について、説明する。上記のようにポートＰ１、Ｐ２がローレベルとなると、第１、第２、第３トランジスタ２１、２２、２３がオンし、更に第４トランジスタ２４もオンし、第１、第２オペアンプ３１、３２を介して第３オペアンプ３３が出力し、第５トランジスタ２５がオンする。
【００３２】
この結果、電極４に電流が流れる。このとき、貯留タンク２の水の導電率を塩素イオン濃度で割った値が大きいため、基準電圧Ｖ１が増加し、第１オペアンプ３１の出力電圧が増加し、第２オペアンプ３２の出力電圧Ｖ３が低下し、この結果、第３オペアンプ３３の出力電圧も低下する。
【００３３】
第３オペアンプ３３の出力電圧の低下により、第５トランジスタ２５を流れる電流は低下し、電極４に流れる電流ｉ１が、例えば５ｍＡに低下する。この結果、電極４での塩素の発生量は少なくなる方向に補正され、塩素量は基準水が貯留タンク２に供給されているときに近づく。
【００３４】
次に、上記基準水より、導電率を塩素イオン濃度で割った値が小さい水が、貯留タンク２に供給された場合の動作について、説明する。ポートＰ１、Ｐ２がローレベルとなると、上記のように第１、第２オペアンプ３１、３２を介して第３オペアンプ３３が出力し、第５トランジスタ２５がオンし、電極４に電流が流れる。このとき、貯留タンク２の水の導電率を塩素イオン濃度で割った値が小さいため、基準電圧Ｖ１が低下し、第１オペアンプ３１の出力電圧が低下し、第２オペアンプ３２の出力電圧Ｖ３が増加し、この結果、第３オペアンプ３３の出力電圧も増加する。
【００３５】
第３オペアンプ３３の出力電圧の増加により、第５トランジスタ２５を流れる電流は増加し、電極４に流れる電流ｉ１が増加する。このため、電極４での塩素の発生量は多くなるように補正され、塩素量は基準水が貯留タンクに供給されているときに近づく。
【００３６】
この結果、例えば加湿器が使用される場所（例えば地域）の違いにより、貯留タンク２内に供給される水の特性が変わっても、それに応じて電極４に流れる電流が自動的に補正され、電極４での塩素の発生量が補正され、塩素量は基準水が貯留タンク２に供給されているときに近づき、除菌効果をほぼ一定に保つことができる。
【００３７】
以上のように、電極４を流れる電流は制御されるが、室内への加湿動作は以下のようになされる。即ち、貯留タンク２内の水を加湿用吸水体５が吸い上げて、送風機６により該吸水体５から気化した水蒸気と混合して加湿された空気を室内に供給する。
【００３８】
尚、前記電極４へ通電することによって、陽極では、２Ｃｌ-がＣｌ2＋２ｅ-となり、またこのＣｌ2（塩素）は水に溶け易いから、上記のようにＣｌ2＋Ｈ2ＯがＨＣｌＯ＋ＨＣｌとなって、殺菌力の大きいＨＣｌＯ（次亜塩素酸）が発生することとなる。このため、レジオネラ菌、大腸その他の菌類の繁殖が防止でき、室内に該レジオネラ菌等を放出することがないものである。
【００３９】
なお、基準値決定用抵抗Ｒ１あるいはＲ２を可変抵抗とし、抵抗値を任意に調節可能とすることにより、基準値も調節可能になり、この結果、発生塩素量の補正可能範囲を調節できる。
【００４０】
以上実施例１について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００４１】
本実施例１では、入力操作部１５により、使用者が、使用する水道水の導電率の値と塩素イオン濃度の値を入力するようにしているが、これは、使用者が、使用する水道水の導電率の値を塩素イオン濃度で割った値を直接入力するようにしてもよい。また、全硬度の値は導電率と関連があり代用できるので、使用者が、使用する水道水の全硬度の値と塩素イオン濃度の値を入力するようにしてもよい。
また、使用者が、使用する水道水の全硬度の値を塩素イオン濃度の値で割った値を入力するようにしてもよい。
また、導電率の値は、貯留タンク２内の水を実際に計測して得るようにしてもよい。
また、貯留タンク２内の温度を測定して修正するようにしてもよい。
また、加湿器にインターネット接続機能を付加して、使用する水道水の導電率の値と塩素イオン濃度の値をインターネットを介して加湿器が自動取り込みするようにしてもよい。
また、実施例１では、電極間を通電する電流値を変更したが、電圧値、通電時間等を変更して塩素発生量を修正するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】全国の水道水の全硬度と導電率の関係を表す図である。
【図２】全国の水道水の全塩素イオン濃度と導電率の関係を表す図である。
【図３】全国の水道水の導電率と塩素発生効率との関係を表す図である。
【図４】全国の水道水の塩素イオン濃度と塩素発生効率との関係を表す図である。
【図５】全国の水道水の導電率を塩素イオン濃度の割った値と塩素発生効率との関係を表す図である。
【図６】加湿器の要部概略図である。
【図７】加湿器の制御回路の概略説明図である。
【図８】図８は電極にでｎ駆動回路図である。遊離残留塩素量の補正回路図である。
【符号の説明】
【００４３】
２          貯留タンク、
４          電極、
１０        マイクロコンピュータ、
１１        ＣＰＵ、
１５        入力操作部、
１６        補正回路。
【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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