(57)【要約】【課題】有隔膜電解槽の電解運転を再開するのを待機する間の、各電極の低ｐＨおよび高ｐＨの曝露に起因する寿命短縮化を大幅に抑制する。【解決手段】有隔膜電解槽の電解運転を制御する電解水生成装置の運転制御方法であり、有隔膜電解槽の電解運転を停止するに当たり、有隔膜電解槽の各電極に対する電圧の印加を停止した状態で、有隔膜電解槽内への被電解水の供給および有隔膜電解槽内からの電解生成水の導出を停止し、その後、所定時間経過した時点で、各電解室内の各電極に対して電解時とは逆特性の電圧を印加して、各電解室内に滞留する電解生成水が実質的に中性になるまで逆特性の電圧印加を維持し、各電解室内に滞留する電解生成水を中性に維持した状態で電解運転の再開まで待機させる。【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電解運転を制御する電解水生成装置の運転制御方法であり、有隔膜電解槽の電解運転を停止するに当たり、有隔膜電解槽の各電極に対する電圧の印加を停止した状態で、有隔膜電解槽内への被電解水の供給および有隔膜電解槽内からの電解生成水の導出を停止し、その後、所定時間経過した時点で、有隔膜電解槽の各電極に対して電解時とは逆特性の電圧を印加して、有隔膜電解槽内に滞留する電解生成水が実質的に中性になるまで逆特性の電圧印加を維持し、有隔膜電解槽内に滞留する電解生成水を中性に維持した状態で電解運転の再開まで待機させることを特徴とする電解水生成装置の運転制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電解生成装置の運転制御方法において、有隔膜電解槽の各電極に印加する逆特性の電圧は、電解時の有隔膜電解槽の各電極に印加する電圧に比較して低電圧であることを特徴とする電解水生成装置の運転制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電解生成装置の運転制御方法において、有隔膜電解槽の電解運転の再開が前記所定時間内に指令された場合には、有隔膜電解槽の各電極に対して電解時とは逆特性の電圧を印加することなく、電解運転を再開することを特徴とする電解水生成装置の運転制御方法。
【請求項４】
請求項１に記載の電解水生成装置の運転制御方法において、前記所定時間は、有隔膜電解槽の電解運転および電解運転停止の頻度に応じて可変することを特徴とする電解水生成装置の運転制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電解水生成装置の運転制御方法において、電解運転および電解運転停止の頻度が多い時間帯域と少ない時間帯域を区分けして、電解運転および電解運転停止の頻度が多い時間帯域では前記所定時間を長く設定し、かつ、電解運転および電解運転停止の頻度が少ない時間帯域では前記所定時間を短く設定し、前記各時間帯域毎に前記所定時間を切替えることを特徴とする電解水生成装置の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽の電解運転を制御する電解水生成装置の運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽の電解運転は、運転者が、当該電解水生成装置の運転を制御する制御装置に電解運転を指示することにより行われる。当該制御装置は、電解運転の指示に基づいて電解運転を開始し、自動運転では、電解運転を指示した時点から設定された所定時間の間電解運転を継続され、所定時間が経過した時点で電解運転を停止して、電解運転の再開の指示があるまで待機させる。また、手動運転では、制御装置は、電解運転の指示が継続している間電解運転を継続し、電解運転の指示が解除された時点で電解運転を停止して、電解運転の再開の指示があるまで待機させる。
【０００３】
ところで、有隔膜電解槽を有する電解水生成装置の電解運転では、有隔膜電解槽を構成する陽極側電解室では強酸性の電解生成水（電解生成酸性水）が生成され、陰極側電解室では強アルカリ性の電解生成水（電解生成アルカリ性水）が生成される。このため、当該電解水生成装置の電解運転が停止された場合には、電解運転が再開されるまでの待機状態にある間は、陽極側電解室に配置されている電極は当該電解室に滞留する強酸性の電解生成酸性水に浸漬し、また、陰極側電解室に配置されている電極は当該電解室に滞留する強アルカリ性の電解生成アルカリ水に浸漬していることになり、この結果、各電極は、低ｐＨまたは高ｐＨに曝されて、その寿命の短縮化を招くことになる。
【０００４】
各電極のこのような寿命の短縮化を防止するためには、当該電解水生成装置の従来の運転制御では、電解運転を停止した状態で、水道水等の水を電解槽内に供給しつつ供給された水を電解槽内から導出することを所定時間継続して、両電解室内に滞留する電解生成水を中性水に置換する手段が採られる。かかる手段を採ることにより、各電極は、電解運転が再開されるまでの待機状態にある間、各電解室内にて中性水に浸漬していることになって、各電極が低ｐＨや高ｐＨの電解生成水に浸漬することに起因する寿命の短縮化が防止される。
【０００５】
一方、各電極の寿命の短縮化を防止する意図とは全く異なる意図の下、電解運転を一旦停止した状態で、各電解室内に滞留する電解生成水を、低ｐＨの電解生成水を高ｐＨ側の電解生成水に、かつ、高ｐＨの電解生成水を低ｐＨ側の電解生成水に変更して、その後に電解運転を再開するという、電解水生成装置の運転制御方法が提案されている（特許文献１を参照）。有隔膜電解槽の電解運転では、電解運転が長時間継続する場合には、電解槽の陽極側電解室では、酸性に起因して不溶性物質が析出して電極や隔膜等にスケールとして付着する現象が認とめられる。このような現象が継続して発生して付着するスケールが増大すると、有隔膜電解槽における電解効率が大幅に低下することから、これを回避するため、電解運転中に、各電極の印加電圧を通常の印加電圧から逆特性の電圧に一旦切替えて、陽極側電解室を陰極側電解室に変更するとともに陰極側電解室を陽極側電解室に変更して電解運転することにより、電極や隔膜等に付着しているスケールを強アルカリ性の電解生成アルカリ性水で溶解して一旦洗い流す手段が採られる。
【特許文献１】特開平７−８９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、当該電解水生成装置の運転制御において、有隔膜電解槽の電解運転の再開までの待機状態における各電極の寿命の短縮化を防止するため、従来の運転制御を採った場合には、電解運転の再開時には、各電解室内に滞留する中性水が導出されるとともに、電解運転の継続によって漸次設定された特性の電解生成水が導出されることになり、導出される電解生成水が設定された特性の電解生成水に復帰するには、かなりの時間を要することになる。このため、電解生成水が設定された特性の電解生成水に復帰するまでのかなりの時間の間は、電解生成酸性水および電解生成アルカリ性水は、共に使用はできないことになり、消費者は、使用可能な電解生成水の導出までに相当の待機時間を強いられることになる。また、当該電解水生成装置の有隔膜電解槽の電解運転および電解運転停止を頻繁に行って、電解生成水を頻繁に使用する場合には、使用可能な電解生成水が導出されるまでの待機時間が頻繁になって、近い勝手が大きく損なわれることにもなる。
【０００７】
このため、設定された特性には復帰していない電解生成水を使用することも考えられるが、強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を汚れを落とすための洗浄用水として使用する場合には、十分な汚染洗浄効果は得ず、また、強酸性の電解生成酸性水を殺菌するための殺菌洗浄用水として使用する場合には、十分な殺菌洗浄効果は得られない。特に、強酸性の電解生成酸性水を殺菌洗浄用水として使用する場合には、殺菌洗浄効果が目視できないことから、大きな問題にになり得ることが予想される。
【０００８】
設定された特性の使用可能な電解生成水が導出されるまでの待機時間を解消するには、使用可能な電解生成水を貯留する貯留タンクを１台または２台を設ければよい。しかしながら、かかる手段を採る場合には、貯留タンク内の電解生成水を長時間使用せずに貯留し続けると、特に、強酸性の電解生成酸性水では、殺菌能の有効成分である有効塩素成分が漸次消失して殺菌能を漸次低下させ、設定された特性から変質した電解生成酸性水となるという問題がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、設定された特性の使用可能な電解生成水が導出されるまでの待機時間を解消することに代えて当該待機時間を短縮することにある。本発明では、当該電解水生成装置の運転制御方法において、上記した特許文献１にて提案されている電解運転制御方法で採用されている、各電極に対する印加電圧の特性を正逆に切替える手段をタイミングよく利用することによって、設定された特性の使用可能な電解生成水が導出されるまでの待機時間を効果的に短縮するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽の電解運転を制御する電解水生成装置の運転制御方法である。本発明に係る電解水生成装置の運転制御方法では、有隔膜電解槽の電解運転を停止するに当たり、有隔膜電解槽の各電極に対する電圧の印加を停止した状態で、有隔膜電解槽内への被電解水の供給および有隔膜電解槽内からの電解生成水の導出を停止し、その後、所定時間経過した時点で、有隔膜電解槽の各電極に対して電解時とは逆特性の電圧を印加して、有隔膜電解槽内に滞留する電解生成水が実質的に中性になるまで逆特性の電圧印加を維持し、有隔膜電解槽内に滞留する電解生成水を中性に維持した状態で電解運転の再開まで待機させることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係る電解生成装置の運転制御方法においては、有隔膜電解槽の各電極に印加する逆特性の電圧は、電解時の有隔膜電解槽の各電極に印加する電圧に比較して低電圧であるようにすることができる。また、本発明に係る電解生成装置の運転制御方法においては、当該電解水生成装置の電解運転の再開が前記所定時間内に指令された場合には、有隔膜電解槽の各電極に対して電解時とは逆特性に電圧を印加することなく、電解運転を再開するようにすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る電解水生成装置の運転制御方法においては、前記所定時間は、有隔膜電解槽の電解運転および電解運転停止の頻度に応じて可変にするようにすることができるとともに、電解運転および電解運転停止の頻度が多い時間帯域と少ない時間帯域を区分けして、電解運転および電解運転停止の頻度が多い時間帯域では前記所定時間を長く設定し、かつ、電解運転および電解運転停止の頻度が少ない時間帯域では前記所定時間を短く設定し、前記各時間帯域毎に前記所定時間を切替えるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る運転制御方法を実行の対象とする電解水生成装置では、例えば、消費者が電解開始を指示すべく電解指示スイッチをＯＮ操作することにより電解運転が開始され、設定された時間が経過した時点で、電解指示スイッチが自動的にＯＦＦとなり、または、消費者が電解指示スイッチをＯＮ操作を解除することによって電解運転が停止され、消費者が電解開始を指示するまで、電解運転の再開を待機する。当該待機時間に電解指示スイッチがＯＮ操作された場合には、当該電解運転が再開される。
【００１４】
当該電解水生成装置の運転制御は、制御装置によって行われる。制御装置は、消費者が電解開始を指示すべく電解指示スイッチをＯＮ操作すると、有隔膜電解槽の各電解室内に配置されている各電極に一定の電圧を印加して両電極間を通電し、同時に、被電解水を各電解室内に供給する。これにより、有隔膜電解槽の電解運転が開始され、各電解室内に供給された被電解水は各電解室内で電解され、陽極側電解室では強酸性の電解生成酸性水が生成され、かつ、陰極側電解室では強アルカリ性の電解生成アルカリ性水が生成される。各電解室にて生成された各電解生成水は、各電解室内からそれぞれ専用の導出管路を通って所定の場所に導出される。制御装置は、設定された電解運転時間が経過すると、電解指示スイッチをＯＦＦとして、各電極に対する電圧の印加、および、被電解水の各電解室への供給を停止して、電解運転の再開を指示されるまで待機する。制御装置は、この待機の時間内に電解指示スイッチがＯＮ操作されると、当該電解運転を再開する。
【００１５】
しかして、当該電解水生成装置を運転制御するために、本発明に係る運転制御方法を実行すると、有隔膜電解槽の電解運転を停止する場合、制御装置は、有隔膜電解槽の各電極に対する電圧の印加を停止した状態で、有隔膜電解槽内への被電解水の供給および有隔膜電解槽内からの電解生成水の導出を停止し、その後、所定時間経過した時点で、有隔膜電解槽の各電極に対して電解時とは逆特性の電圧を印加し、有隔膜電解槽の各電解室内に滞留する電解生成水が実質的に中性になるまで逆特性の電圧印加を維持し、有隔膜電解槽内に滞留する電解生成水を中性に維持した状態で電解運転の再開まで待機させる。
【００１６】
このため、当該電解水生成装置においては、電解運転が再開されるまでの待機時間の間では、各電解室内に配置されている各電極は略中性の電解生成水に浸漬された状態にあって、極低ｐＨや極高ｐＨの電解生成水には曝されることはなく、これらの電解生成水に起因する寿命の短縮化から保護する。
【００１７】
また、当該電解水生成装置においては、電解運転の再開までの待機時間の間、強酸性の電解生成酸性水は中性に変更されてはいるが、有効塩素成分をそのまま保持して殺菌能を維持し、強アルカリ性の電解生成アルカリ性水は中性に変更されてはいるが、洗浄能を維持している。また、電解運転中に陽極側電解室内に析出して電極等に付着しているスケールは溶解して、電解効率を低下を防止する。
【００１８】
このように、当該電解水生成装置においては、電解運転の再開が指令される際には、有隔膜電解槽の各電解室内には略中性の電解生成水が滞留していて、陽極側電解室内に滞留する電解生成水は中性ではあるが殺菌能を有し、かつ、陰極側電解室内に滞留する電解生成水は中性ではあるが洗浄能を有している。このため、当該電解水生成装置では、電解運転が再開されれると、使用可能な電解生成水が短時間で導出されることになり、使用可能な特性の電解生成水に復帰するにはほとんど時間を要することなく、使用可能な電解生成水の導出までの待機時間は解消される。また、再開される電解運転時の電解効率の低下を大幅に抑制される。このような有効な作用効果を奏する当該運転制御は、各電解室内に滞留する電解生成水を中性水に置換する手段を採るものではないことから、従来のごとき、中性水を消費する無駄を解消することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、電解水生成装置を構成する有隔膜電解槽の電解運転を制御する電解水生成装置の運転制御方法である。本発明に係る運転制御方法を実行の対象とする電解水生成装置は、例えば、消費者が電解開始を指示すべく電解指示スイッチをＯＮ操作することに電解運転を開始され、設定された時間が経過した時点で、電解指示スイッチが自動的にＯＦＦとなって電解運転を停止され、次回の電解運転の解開始が指示されるまで待機するものである。当該電解水生成装置においては、待機時間内に、電解指示スイッチがＯＮ操作されると、当該電解運転が再開される。当該電解運転の制御は、制御装置にて行われる。図１には、当該電解水生成装置の本発明に係る運転制御方法の一例を実行するフローチャートを示し、図２には、従来の運転制御方法の一例を実行するフローチャートを示している。
【００２０】
当該電解水生成装置の電解運転は、制御装置にて制御される。制御装置は、消費者が電解開始を指示すべく電解指示スイッチをＯＮ操作すると（ステップ１１，２１）、有隔膜電解槽の各電解室内に配置されている各電極に一定の電圧を印加して両電極間を通電し、同時に、被電解水を各電解室内に供給する。これにより、電解運転が開始される（ステップ１２，２２）。当該電解水生成装置の電解運転では、各電解室内に継続して供給される被電解水は、各電解室内にて継続して電解され、陽極側電解室では強酸性の電解生成酸性水が生成され、かつ、陰極側電解室では強アルカリ性の電解生成アルカリ性水が生成される。各電解室内にて継続して生成された各電解生成水は、それぞれ専用の導出管路を通って所定の場所に継続して導出される。
【００２１】
制御装置は、設定された電解運転時間が経過すると、電解指示スイッチをＯＦＦにして（ステップ１３，２３）、各電極に対する電圧の印加、および、被電解水の各電解室への供給を停止して、通常の電解運転を停止し（ステップ１４，２４）、電解運転の再開を指示されるまで待機する（ステップ１７，２６）。本発明に係る運転制御方法および従来の運転制御方法は、共に、上記した運転制御を基本としているが、両運転制御方法では、通常の電解運転を停止した後、電解運転の再開まで待機する間、特別の運転制御（ステップ１５，１６とステップ２５）を行う。特別の運転制御は、有隔膜電解槽の各電解室内に配置されている各電極が、各電解室内に滞留している低ｐＨや高ｐＨの電解生成水に浸漬することに起因する寿命の短縮化を防止することを意図しているもので、この特別の運転制御については、両運転制御方法では互いに異にしている。
【００２２】
図２に示す従来の運転制御方法では、通常の電解運転を停止するに当たっては、制御装置は、両電極への電圧の印加を停止して両電極間の通電を停止し、通電停止を維持した状態で、各電解室内に中性水を供給しつつ供給された中性水を各電解室内から導出して、各電解室内に滞留している電解生成水を中性水に置換する。その後、中性水の供給を継続して所定時間（例えば３０秒間）経過した時点では、中性水の供給および導出を停止（ステップ２５）して、待機に移行する（ステップ２６）。待機状態は、通常の電解運転の再開まで待機している時間であり、この待機時間内に、消費者が電解指示スイッチをＯＮ操作（ステップ２１）すると、通常の電解運転が再開される。
【００２３】
従って、従来の特別の運転制御を採用する場合には、電解運転が再開されるまでの待機状態にある間、各電解室内の各電極は中性水に浸漬していることになって、各電極が低ｐＨや高ｐＨの電解生成水に浸漬することに起因する寿命の短縮化が防止される。但し、当該運転制御では、通常の電解運転では不要な中性水を相当量使用することになって、中性水を無駄に使用することになるという問題がある。また、通常の電解運転が再開された当初は、各電解室内には中性水が滞留していることから、導出される電解生成水が設定された特性の電解生成水に復帰するには相当の時間を要することになり、消費者は相当の時間待機を強いられることになって、当該電解水生成装置の使い勝手がよくないという問題がある。本発明の特別の運転制御は、基本的には、これらの問題を解消することを意図しているものである。
【００２４】
本発明の特別の運転制御では、制御装置は図１に示すように、通常の電解運転を停止するの当たっては、各電極に対する電圧の印加を停止した状態で、各電解室内への被電解水の供給および各電解室内からの電解生成水の導出を停止（ステップ１４）し、その後、所定時間経過した時点（ステップ１５）で、各電極に対する印加電圧を通常の電解運転とは逆特性に切替えて、各電解室内に滞留する電解生成水が実質的に中性になるまで逆特性の電圧印加を維持（ステップ１６）し、各電解槽室内に滞留する電解生成水を中性に維持した状態で電解運転の再開まで待機（ステップ１７）させる。この待機時間内に、消費者が電解指示スイッチをＯＮ操作（ステップ１１）すると、通常の電解運転が再開される。また、当該運転制御では、通常の電解運転を停止して所定時間が経過するまでに、消費者が電解指示スイッチをＯＮ操作（ステップ１５）した場合には、制御装置は、その後の運転制御をすることなく、通常の電解運転を再開させる。
【００２５】
従って、本発明の特別の運転制御を採用する場合には、電解運転が再開されるまでの待機状態にある間、各電解室内の各両電極は中性の電解生成水に浸漬していることになって、各電極が低ｐＨや高ｐＨの電解生成水に浸漬することに起因する寿命の短縮化が防止される。また、当該電解水生成装置においては、電解運転の再開まで待機する時間の間、強酸性の電解生成酸性水は中性に変更されてはいるが、有効塩素成分をそのまま保持して殺菌能を維持しており、また、電解運転中に陽極側電解室に析出して電極に付着しているスケールは溶解して、スケールの付着に起因する電解効率の低下を防止する。
【００２６】
このように、当該電解水生成装置においては、電解運転の再開が指令される際には、有隔膜電解槽の各電解室内には略中性の電解生成水が滞留していて、陽極側電解室内に滞留する電解生成水は中性ではあるが殺菌能を有し、かつ、陰極側電解室内に滞留する電解生成水は略中性ではあるが洗浄能を有する。このため、当該電解水生成装置では、電解運転が再開されると、使用可能な電解生成水が短時間で導出されることになり、使用可能な特性の電解生成水に復帰するのにほとんど時間を要することはなく、使用可能な電解生成水の導出までの待機時間はほとんど解消されるとともに、再開される電解運転時の電解効率の低下を大幅に抑制することができる。このような有効な作用効果を奏する当該運転制御は、各電解室内に滞留する電解生成水を中性水に置換する手段を採るものでないことから、従来のごとき、中性水を消費する無駄を解消することもできる。
【００２７】
なお、本発明の特別の運転制御では、各電解室内の各電極に印加する逆特性の電圧は、電解時の各電極に印加する電圧に比較して低電圧とすることができる。また、ステップ１５に示す所定時間については、有隔膜電解槽の電解運転および電解運転停止の頻度に応じて可変にすることができ、さらには、電解運転および電解運転停止の頻度が多い時間帯域と少ない時間帯域を区分けして、電解運転および電解運転停止の頻度が多い時間帯域では前記所定時間を長く設定し、かつ、電解運転および電解運転停止の頻度が少ない時間帯域では前記所定時間を短く設定し、各時間帯域毎に前記所定時間を切替えるようにすることができる。これにより、本発明の特別の運転制御を経済的に有利に実行することができるとともに、電解運転および電解運転停止の頻度が少ない時間帯域における、各電極の中性の電解生成水での浸漬時間を長く採ることができて、電極の寿命短縮化の防止効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る運転制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【図２】従来の運転制御プログラムを実行するためのフローチャートである。
【図１】
2007301520.tif 000003
【図２】
2007301520.tif 000004