(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極対を有し、水に、当該電極対を通して直流電流を流すことで電解処理するための電解処理手段と、
電解処理手段に水を供給するための給水手段と、
電極対に直流電流を供給するための電源回路と、
上記各部の動作を制御するための制御手段と、
電極対を構成する電極の温度を測定して、測定温度が第１の所定値以上になったときに制御手段に信号を入力するための第１の温度センサと、
電極の温度を測定して、測定温度が第１の所定値より高い第２の所定値以上になったときに、少なくとも電極対への通電を遮断するための第２の温度センサと、
を有することを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
制御手段は、第１の温度センサからの信号入力を受けた際に、電極を冷却する制御を開始する冷却制御部を含むことを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
【請求項３】
電極対を有し、水に、当該電極対を通して直流電流を流すことで電解処理するための電解処理手段と、
電解処理手段に水を供給するための給水手段と、
電極対に直流電流を供給するための、過電流保護機能付きの電源回路と、
電源回路への入力電流値、および電源回路からの出力電流値のうちの少なくとも一方を測定するための電流センサと、
水に、塩素イオンを含む水を電解促進剤として供給するための促進剤供給手段と、
電流センサによって測定した、水の塩素イオン濃度を示す電流値が一定の範囲内となるように電源回路、給水手段、および促進剤供給手段のうちの少なくとも１つを制御するとともに、上記測定電流値が設定時間内に異常とみなすしきい値まで下降した際に、電源回路の過電流保護機能が動作したと判定する電流解析制御部を含む制御手段と、
を有することを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
電流解析制御部は、電流センサによって測定した電流値が設定時間より長時間をかけて異常とみなすしきい値まで下降した際に、促進剤供給手段に異常が生じたと判定することを特徴とする請求項３記載の水処理装置。
【請求項５】
制御手段は、電流解析制御部において、電源回路の過電流保護機能が動作したと判定した際に、それを知らせる報知部を含むことを特徴とする請求項３記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水を電解処理して、滅菌作用を付与するための新規な水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば屋内外に設置された水泳プールや公衆浴場の浴槽などの大型の水槽は、その水質を維持するために定期的に、カルキ（サラシ粉、高度サラシ粉）や次亜塩素酸ソーダ（ＮａＣｌＯ）などを投入して滅菌処理をする必要がある。
しかし従来は、この作業を、施設の従業者などが営業時間外（早朝や深夜など）に手作業で行う必要があり、しかもカルキや次亜塩素酸ソーダは刺激性を有するため十分に注意しながら作業を行わなければならないという問題がある。
【０００３】
また、カルキは通常、粉末状やそれを固めたタブレット状であるため、水槽に投入後、溶解して濃度が均一になるまでに長時間を要し、その間、水槽を使用できないという問題もある。
また、ビルの屋上などに配置される給水槽や、あるいは一般家庭用の浴槽などの、小型の水槽の場合は、水道水中に含まれる塩素の滅菌力のみに頼っているのが現状であり、特に給水槽の場合には、内部に藻が繁殖するなどして水質が悪化することがある。
【０００４】
また、一般家庭用の浴槽の場合は通常、ほぼ１〜２日ごとに水を入れ替えるため水質の点で問題はないように思われがちであるが、浴槽に接続されたボイラー内は頻繁に清掃できないために雑菌やかびなどが繁殖しやすく、やはり水質の悪化が懸念される。
そこで近時、塩素イオンを含む水を、電解処理手段において、白金−イリジウム電極などからなる電極対に直流電流を流して電解処理することで、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ-）、塩素（Ｃｌ2）などの有効塩素成分を含む、滅菌作用を有する状態として、上記水槽に供給して滅菌処理する装置が開発された（例えば特開２００１−１７０６３８号号公報等）。
【０００５】
すなわち上記装置においては、例えば水道水などのあらかじめ塩素イオンを含む水や、あるいは必要に応じて食塩（塩化ナトリウム、ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）、塩酸（ＨＣｌ）などを加えた水などに、陰陽少なくとも２枚の電極からなる電極対を通して直流電流を流す。
そうすると水は、白金−イリジウムなどの触媒作用により、下記の電気化学反応をして、上述した各種の有効塩素成分を含む、滅菌作用を有する状態となる。
【０００６】
そこでこの状態の水を水槽に供給すると、水槽内の水が滅菌される。
（アノード側）
４Ｈ2Ｏ−４ｅ-→４Ｈ+＋Ｏ2↑＋２Ｈ2Ｏ
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-
Ｈ2Ｏ＋Ｃｌ2⇔ＨＣｌＯ＋Ｈ+＋Ｃｌ-
（カソード側）
４Ｈ2Ｏ＋４ｅ-→２Ｈ2↑＋４ＯＨ-
（アノード側＋カソード側）
Ｈ+＋ＯＨ-→Ｈ2Ｏ
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記水処理装置において安定した電解処理を行うためには、例えば電極対に直流電流を供給する電源回路として定電圧電源回路を用いて、定電圧電解反応を行うのが一般的である。
しかし定電圧電解反応を行っても、有効塩素成分の生成効率が安定しない場合がある。
【０００８】
その主たる原因は、電解処理する水の、温度の変化にある。
一般に、水に対する露出面積Ｓを有する電極を一定間隔Ｌで配置した電極対に、定電圧の直流電圧を印加すると、電極対を構成する電極間に流れる電流値Ｉと、上記間隔Ｌと表面積Ｓとの比Ｌ／Ｓで表されるセル定数Ｋ（＝Ｌ／Ｓ）と、水の抵抗値の逆数である導電率σとの間には式(1)：
Ｉ＝σ／Ｋ      (1)
の関係が成り立つ。それゆえ導電率σが一定である条件下では、定電圧電解反応により、常に一定の電流値でもって電解反応を行うことができるため、有効塩素成分の生成効率が安定する。
【０００９】
しかし電解処理する水の温度が変化すると、水の塩素イオン濃度が一定でも導電率σが変化するため、定電圧で電解反応させても、電極間に流れる電流値Ｉが変化し、有効塩素成分の生成効率が安定しなくなる。
特に温度が低下した場合には水の導電率σが低下し、電極間に流れる電流値Ｉが減少するため、有効塩素成分の生成効率が低下し、滅菌作用が不十分になってしまうおそれがある。
【００１０】
また他の原因としては、電解処理する水の、単位時間あたりの流量の変動があげられる。
水処理装置では、電解反応によって一定濃度の有効塩素を発生させるべく、水中の塩素イオン濃度を一定に保つために、前述した、食塩などを起源とする塩素イオンを高濃度で含む水（電解を促進する水の意味で「電解促進剤」という）を、水槽から取り込まれた被処理水、もしくは水道などから供給された希釈水などとともに、電解処理手段に供給するのが一般的である。
【００１１】
また、上記電解促進剤、被処理水、希釈水などの電解処理手段への供給は、それぞれ水の塩素イオン濃度などを見ながら、定量ポンプなどを用いて断続的に行うのが一般的である。これは、装置の構造や制御を簡略化するために重要な構成である。
このため、電解処理手段に供給される水の流量は、上記各成分の供給の断続に伴って急激に、しかも大きく変動する。したがって、電解処理手段内での水の塩素イオン濃度が一定で、なおかつ定電圧で電解反応させても、有効塩素成分の生成効率が安定しなくなる。
【００１２】
特に流量が増加するほど有効塩素成分の生成効率が低下し、滅菌作用が低下する傾向を示す。
それゆえ、水の温度の変化や流量の変動に関係なく、有効塩素成分の生成効率を安定させることが求められる。
また前記の水処理装置において、電解処理手段を構成する水槽やその配管などに水漏れが生じたり、あるいは配管が詰まったりして槽内の水位が低下すると、電極対を構成する電極に対する、水による放熱効果が低下するため、電極の温度が異常に上昇して、電極自体や水槽などが熱によって損傷するなどのおそれがある。
【００１３】
このため、電極の温度が異常に上昇する事態が生じた際の安全対策が求められる。
また前記の水処理装置において、電極対を構成する電極間に短絡が発生するなどした際に異常電流が流れ続けると、特に電源回路と電極対との間の配線が高温になって焼き切れたり、あるいは焼き切れるまでの間に配線の被覆が熱分解して発煙したり発火したりするおそれがある。
【００１４】
これは、効率的な電解反応を行うことを考慮して、電源回路の出力側の電流値をかなり高めに設定しているためである。
したがって、電極間に短絡などが発生した際の安全対策も求められる。
さらに前記の水処理装置においては、電解を続けて行くうちに、カソード側の電極の表面に、水に含まれるミネラル分がスケール（主にカルシウム、マグネシウムおよびこれらの酸化物、水酸化物など）として析出、付着して、電極の露出面積Ｓが徐々に減少する結果、前記式(1)中のセル定数Ｋが徐々に大きくなる傾向を示す。
【００１５】
また一方、アノード側の電極は、腐食したり、あるいは少なくともその表面を形成する白金−イリジウム等の触媒成分が溶出、消耗したりして徐々に劣化するため、実質的に、やはりセル定数Ｋが大きくなる傾向を示す。
このためこのいずれの場合にも、電極間に流れる電流値Ｉが減少し、電解反応の効率が低下する。
水処理装置では、電流値Ｉが減少すると、水中の塩素イオン濃度が低下していると判断し、電解促進剤の供給量を増やして電流値Ｉを増加させ、それによって電解反応の効率を回復するような制御を行うのが一般的である。ところが、電極表面へのスケールの付着や電極の寿命などの、電極の不良が発生した際にも上記の制御を行うと、電解促進剤の供給量が過剰になってその消費量が増加するだけでなく、装置を構成する配管や、あるいは、滅菌処理の対象となる設備（以下「対象設備」とする）の配管などが、塩濃度の上昇によって腐食しやすくなるという問題もある。
【００１６】
したがって電極へのスケールの付着や、あるいは電極の劣化による寿命などの、電極の不良の発生を自動的、かつ容易に、しかも早期に検出しうる対策を施すことも求められる。
この発明の目的は、上述した、電解処理手段に係わる種々の問題点を生じることなしに、水を滅菌処理することのできる新規な水処理装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、電極対を有し、水に、当該電極対を通して直流電流を流すことで電解処理するための電解処理手段と、
電解処理手段に水を供給するための給水手段と、
電極対に直流電流を供給するための電源回路と、
上記各部の動作を制御するための制御手段と、
電極対を構成する電極の温度を測定して、測定温度が第１の所定値以上になったときに制御手段に信号を入力するための第１の温度センサと、
電極の温度を測定して、測定温度が第１の所定値より高い第２の所定値以上になったときに、少なくとも電極対への通電を遮断するための第２の温度センサと、
を有することを特徴とする水処理装置である。
【００２３】
請求項１の構成では、前述したように水槽の水位が低下するなどして電極の温度が上昇して第１の所定値以上になったときに、第１の温度センサから、制御手段に信号が入力される。
よって制御手段は、電極の温度が上昇したことを検知して、それを装置のオペレータに報知したり、あるいは次に述べる請求項２記載の発明のように、電極を冷却する制御を自動的に開始したりできる。
【００２４】
しかも、それでもなお温度上昇が停止せず、電極の温度が第１の所定値よりも高い第２の所定値以上になったときには第２の温度センサが機能して、少なくとも電極対への通電を遮断し、それによって電極の温度上昇を強制的に阻止できる。
したがって請求項１の構成によれば、電極の温度が異常に上昇する事態が生じた際の安全性を向上することができる。
【００２５】
特に、電極の温度が上昇して第１の温度センサから制御手段に信号が入力された際に、上記のように電極を冷却する制御を自動的に開始するようにした場合には、電極の温度上昇を抑えて安全性を維持しながら、水処理装置の運転をできる限り継続することができる。
したがって請求項２記載の発明は、制御手段は、第１の温度センサからの信号入力を受けた際に、電極を冷却する制御を開始する冷却制御部を含むことを特徴とする請求項１記載の水処理装置である。
【００２６】
請求項３記載の発明は、電極対を有し、水に、当該電極対を通して直流電流を流すことで電解処理するための電解処理手段と、
電解処理手段に水を供給するための給水手段と、
電極対に直流電流を供給するための、過電流保護機能付きの電源回路と、
電源回路への入力電流値、および電源回路からの出力電流値のうちの少なくとも一方を測定するための電流センサと、
水に、塩素イオンを含む水を電解促進剤として供給するための促進剤供給手段と、
電流センサによって測定した、水の塩素イオン濃度を示す電流値が一定の範囲内となるように電源回路、給水手段、および促進剤供給手段のうちの少なくとも１つを制御するとともに、上記測定電流値が設定時間内に異常とみなすしきい値まで下降した際に、電源回路の過電流保護機能が動作したと判定する電流解析制御部を含む制御手段と、
を有することを特徴とする水処理装置である。
【００２７】
請求項３の構成では、電源回路として過電流保護機能を有するものを用いることで、電極間に短絡などが発生した際の安全性を確保できる。
しかも過電流保護機能が動作したことを、通常は、水の塩素イオン濃度を安定させるために装置各部を制御する際に用いる、電流センサによって測定した電源回路の入力電流値および／または出力電流値の下降によって検知できる。
したがって請求項３の構成によれば、装置の構造を複雑化することなく、電極間に短絡などが発生した際の安全性を向上することができる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、電流解析制御部は、電流センサによって測定した電流値が設定時間より長時間をかけて異常とみなすしきい値まで下降した際に、促進剤供給手段に異常が生じたと判定することを特徴とする請求項３記載の水処理装置である。
請求項４の構成では、電解促進剤が薄くなったことなどの、促進剤供給手段に生じた異常をも、上記電流センサによって検知することができる。
【００２９】
請求項５記載の発明は、制御手段は、電流解析制御部において、電源回路の過電流保護機能が動作したと判定した際に、それを知らせる報知部を含むことを特徴とする請求項３記載の水処理装置である。
請求項５の構成では、電源回路の過電流保護機能が動作したことを、報知部によって、装置のオペレータなどにいち早く知らせることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる、バッチ式の水処理装置１の構造を簡略化して示す図である。
図の例の水処理装置１は、
電極対１１０を有し、この電極対１１０を通して直流電流を流すことで、被処理水Ｗ３を電解処理するための電解処理手段１１と、
第１および第２の給水部１２１、１２２を備え、第１の給水部１２１で調製した電解促進剤Ｗ１を、第２の給水部１２２に貯留した希釈水Ｗ２で希釈して被処理水Ｗ３を生成し、それを電解処理手段１１に供給するための給水手段１２と、
電極対１１０に直流電流を供給するための電源回路１３と、
を備えている。
【００３３】
上記のうち電解処理手段１１は、給水手段１２から供給した被処理水Ｗ３を貯留するための水槽１１ａと、この水槽１１ａ内に一定間隔をあけて配設した、電極対１１０を構成する一対の電極１１０ａ、１１０ｂとを有する。
なお図では、電極対１１０を構成する電極１１０ａ、１１０ｂを、わかりやすいように２枚だけ記載しており、この２枚でも電解反応は十分に可能である。ただし、電解反応の効率などを考慮すると、実際には３枚以上の電極で電極対を構成するのが好ましい。
【００３４】
電極１１０ａ、１１０ｂはそれぞれ、配線１３ａ、１３ｂを介して、電源回路１３の正極（＋）および負極（−）に接続してあり、それによって電極１１０ａはアノード側、電極１１０ｂはカソード側の電極となる。またカソード側の配線１３ｂには、電源回路１３から電極対１１０に供給する直流電流の出力電流値を測定するための電流センサＳ１を設けている。
図において符号１３ｃは、図示しない交流電源との接続プラグ、１３ｄ、１３ｅは、接続プラグ１３ｃと電源回路１３とを繋ぐ２本の交流配線、１３ｆは漏電ブレーカである。
【００３５】
電流センサは、この交流配線上に設けて、電源回路１３への入力電流値を測定するようにしてもよい。この場合、電流センサで測定した入力電流値から、直流側の出力電流値を計算して、後述する電流値の制御に用いればよい。
電極１１０ａ、１１０ｂとしては、前述したように白金−パラジウム電極などを使用する。具体的には例えば、チタニウム（Ｔｉ）製の基板の表面全面に金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金−イリジウム（Ｐｔ−Ｉｒ）などの、電解反応の際に触媒として機能する貴金属の薄膜を、めっき法や焼成処理によってコーティングしたものを使用することができる。
【００３６】
給水手段１２を構成する第１の給水部１２１は、水道や井戸などの水源（図示せず）から、上記水槽１１ａに水を供給するための供給水路１２１ａの途中に、当該供給水路１２１ａをメンテナンス時などに手動で開閉するための開閉弁Ｖ１と、
食塩等の、塩素イオンを含む水溶性でかつ固形の、電解促進剤Ｗ１のもとになる化合物ＳＬをその内部に収容しておき、供給水路１２１ａを通して供給した水によって化合物ＳＬを溶解して、飽和濃度もしくはそれに近い高濃度の電解促進剤Ｗ１を生成、貯留するための水槽１２１ｂと、
電解促進剤Ｗ１を、水槽１２１ｂから水槽１１ａに供給するための定量ポンプＰ１と、
をこの順に配設したものである。
【００３７】
また水槽１２１ｂ内の、供給水路１２１ａの出口には、当該水槽１２１ｂ内の電解促進剤Ｗ１の水位を一定に保つべく開閉するフロートスイッチＦＳ１を配設している。
一方、第２の給水部１２２は、同じく図示しない水源から、上記供給水路１２１ａの、定量ポンプＰ１より下流側の合流点Ｊ１に至る供給水路１２２ａの途中に、
当該供給水路１２２ａをメンテナンス時などに手動で開閉するための開閉弁Ｖ２と、
供給水路１２２ａを通して供給した、電解促進剤Ｗ１の希釈に用いる希釈水Ｗ２を貯留するための水槽１２２ｂと、
希釈水Ｗ２を、水槽１２２ｂから水槽１１ａに供給するための定量ポンプＰ２と、
をこの順に配設したものである。
【００３８】
また水槽１２２ｂ内の、供給水路１２２ａの出口には、当該水槽１２２ｂ内の希釈水Ｗ２の水位を一定に保つべく開閉するフロートスイッチＦＳ２を配設している。
また水槽１２２ｂには、当該水槽１２２ｂ内の希釈水Ｗ２の温度を測定するための、サーミスタ等の温度センサＳ２をも配設している。
さらに供給水路１２１ａの、供給水路１２２ａとの合流点Ｊ１と、水槽１１ａとの間の位置には、合流点Ｊ１において、定量ポンプＰ１によって送出した電解促進剤Ｗ１を、定量ポンプＰ２によって送出した希釈水Ｗ２で希釈して生成した被処理水Ｗ３の流量を測定するための流量センサＳ３を配設している。
【００３９】
電解処理手段１１の水槽１１ａには、例えば図示しない水泳プールなどの対象設備へ、電解処理した後の処理水Ｗ４を供給するための供給水路１０ａを接続しており、この供給水路１０ａの途中に、
処理水Ｗ４を貯留するための水槽１４と、
処理水Ｗ４を、上記水槽１４から対象設備へ供給するための定量ポンプＰ３と、
をこの順に配設している。
【００４０】
また水槽１４には、当該水槽１４内の処理水Ｗ４の水位を検知するための水位センサＳ４を設けている。
水位センサＳ４は、水槽１４内の処理水Ｗ４の水位に応じて水処理装置１を自動運転して、処理水Ｗ４を対象設備に定量ずつ供給するためなどに用いる。
すなわち電解処理手段１１での電解処理が進行し、水槽１４内の処理水Ｗ４の水位が上昇して、水位センサＳ４によって検知された水位が上限値に達した際には給水手段１２による給水と、電解処理手段１１による電解処理とを停止するとともに、定量ポンプＰ３を作動させて、処理水Ｗ４を対象設備に供給する。
【００４１】
そしてこの供給によって処理水Ｗ４の水位が下降して、水位センサＳ４によって検知された水位が下限値に達した際には定量ポンプＰ３を停止させるとともに、給水手段１２による給水と、電解処理手段１１による電解処理とを再開する。
この一連の動作を繰り返すことにより、処理水Ｗ４を、対象設備に定量ずつ供給することができる。
図２は、図１の水処理装置１の、電気的な構成を示すブロック図である。
【００４２】
図に見るように水処理装置１は、電源回路１３によって電極対１１０に通電制御しつつ、装置を構成する各部を作動させる制御手段３０を備えている。
電流センサＳ１、温度センサＳ２、流量センサＳ３、および水位センサＳ４の出力は制御手段３０へ与えられる。
制御手段３０内には、各種動作のタイミングを規定するためのタイマ３１と、各種の初期値などを登録したメモリ３２とを設けている。
【００４３】
メモリ３２に登録する初期値としては、例えば
・  第２の給水部１２２の水槽１２２ｂ内に貯留する希釈水Ｗ２の温度の初期値Ｔ0、
・  供給水路１２１ａの、流量センサＳ３を設けた位置を流れる被処理水Ｗ３の流量の初期値Ｑ0、
・  上記温度Ｔ0、流量Ｑ0の初期状態において、電源回路１３から電極対１１０に供給する直流電流の電流値の初期値Ｉ0、
・  電流値の補正作業を行う間隔を規定する時間ｔ0、
などを挙げることができる。
【００４４】
制御手段３０は、上記各センサＳ１〜Ｓ４の出力、タイマ３１によって規定したタイミング、並びにメモリ３２に登録した初期値に基づいて種々の演算を行い、それに基づいて制御信号をドライバ３３へ与える。
そしてドライバ３３は、与えられる信号に基づいて電源回路１３を制御して電極対１１０への通電出力（通電電流）、通電時間等の通電制御を行い、かつ定量ポンプＰ１〜Ｐ３の駆動制御を行う。
【００４５】
制御手段３０は、温度センサＳ２および流量センサＳ３の出力に基づいて、電源回路１３から電極対１１０に供給する直流電流の電流値を補正する電流補正制御部を含む。かかる電流補正制御部を含む制御手段３０による、電流値補正の流れを図３に示す。
まずステップＳＰ１で水処理装置１の運転を開始すると、制御手段３０は、タイマ３１をリセット（ｔ＝０）して、次に電流値の補正作業を行うまでのインターバルを規定すべく計時を開始する（ステップＳＰ２）。
【００４６】
次にステップＳＰ３で、温度センサＳ２によって、第２の給水部１２２の水槽１２２ｂ内に貯留した希釈水Ｗ２の温度Ｔ1を測定し、この温度Ｔ1と、あらかじめメモリ３２に登録しておいた電流値の初期値Ｉ0、ならびに温度の初期値Ｔ0から、式(2)：
Ｉ1＝Ｉ0［１−０．０２（Ｔ1−Ｔ0）］      (1)
により、第１回目の電流値の補正処理を行う（ステップＳＰ４）。
【００４７】
上記式(2)は、希釈食塩水などの導電率σが、温度差１℃あたり約２％の割合で変化する現象を利用したもので、通常は、温度の初期値Ｔ0＝２５℃として計算する。
なお厳密には、飽和濃度もしくはそれに近い高濃度の電解促進剤Ｗ１と、希釈水Ｗ２との配合割合で規定される塩素イオン濃度による電流値の補正も必要である。
【００４８】
しかし、水の滅菌処理において塩素イオン源として通常に用いる食塩の場合、
・  水温が５０℃以下の範囲では、その飽和濃度の変化率が、温度差１℃あたり０．１％以下でほとんど一定であること、
・  両者を配合して生成する被処理水Ｗ３の塩素イオン濃度を、通常は３％以下のごく薄い状態としていること、
から、塩素イオン濃度はほぼ一定と考えてよく、塩素イオン濃度による電流値の補正は省略することができる。
【００４９】
次にステップＳＰ５で、流量センサＳ３によって被処理水Ｗ３の流量Ｑ1を測定し、この流量Ｑ1と、あらかじめメモリ３２に登録しておいた流量の初期値Ｑ0とから、式(3)：
Ｉ2＝Ｉ1（Ｑ1／Ｑ0）      (2)
により、第２回目の電流値の補正処理を行う（ステップＳＰ６）。
そしてステップＳＰ７で、電流センサＳ１によって実際の電流値を測定しながら、その測定値が上記補正値Ｉ2と一致するように、実際に電流値の補正操作を行う。
【００５０】
このあとステップＳＰ８で、タイマ３１による計時時間があらかじめ設定した時間ｔ0に達したか否かを判定し、達しない場合（ｔ＜ｔ0）には、先のステップで補正された補正値Ｉ2を維持しつつ水処理操作を続ける。
一方、上記ステップＳＰ８で、タイマ３１による計時時間があらかじめ設定した時間ｔ0に達した場合（ｔ＝ｔ0）には、次にステップＳＰ９に進んで、装置の運転終了が選択されたか否かを判定し、運転終了でない場合はステップＳＰ２に戻って、ステップＳＰ９で装置の運転終了が選択されるまで、ステップＳＰ２〜ＳＰ９を順に繰り返す。
【００５１】
これにより、時間ｔ0ごとに、電源回路１３から電極対１１０に供給する直流電流の電流値を補正して、常に正確な電流値でもって、水を電解処理することが可能となる。
そしてステップＳＰ９で装置の運転終了が選択された時点で、ステップＳＰ１０に進んで装置の運転を終了する。
図４は、この発明の他の実施形態にかかる、循環式の水処理装置１を、対象設備としての水槽２に組み込んだ構造を簡略化して示す図である。
【００５２】
図に見るように水槽２には、砂ろ過装置２１を組み込んだ、循環ポンプ２２によって水Ｗを常時、循環させるための主循環水路２０を設置している。
そして水処理装置１は、主循環水路２０の、砂ろ過装置より下流側の分岐点Ｊ２から分岐して、それよりも下流側の合流点Ｊ３で再び主循環水路２０に合流する、給水手段としての水路１０ｂを備えている。
水路１０ｂ上には順に、
当該水路１０ｂをメンテナンス時などに手動で開閉するための開閉弁Ｖ３と、
水を、主循環水路２０から水路１０ｂに取り込むための循環ポンプＰ４と、
水路１０ｂを流れる水の温度を測定するための温度センサＳ２と、
水路１０ｂを流れる水の流量を測定するための流量センサＳ３と、
電解処理手段１１と、
電解処理手段１１内の水を吸い出して、主循環水路２０に戻すための循環ポンプＰ５と、
逆流防止のための逆止弁Ｖ５と、
をこの順に配設している。
【００５３】
上記のうち電解処理手段１１は、先の図１の例と同様に構成する。
すなわち電解処理手段１１は、水路１０ｂから供給した水Ｗを貯留するための水槽１１ａと、この水槽１１ａ内に一定間隔をあけて配設した、電極対１１０を構成する一対の電極１１０ａ、１１０ｂとを有する。
電極１１０ａ、１１０ｂはそれぞれ、配線１３ａ、１３ｂを介して、電源回路１３の正極（＋）および負極（−）に接続してあり、それによって電極１１０ａはアノード側、電極１１０ｂはカソード側の電極となる。またカソード側の配線１３ｂには、電源回路１３から電極対１１０に供給する直流電流の出力電流値を測定するための電流センサＳ１を設けている。
【００５４】
符号１３ｃは、図示しない交流電源との接続プラグ、１３ｄ、１３ｅは、接続プラグ１３ｃと電源回路１３とを繋ぐ２本の交流配線、１３ｆは漏電ブレーカである。
電流センサは、この交流配線上に設けて、電源回路１３への入力電流値を測定するようにしてもよい。この場合、電流センサで測定した入力電流値から、直流側の出力電流値を計算して、後述する電流値の制御に用いればよい。
【００５５】
上記の水処理装置１においては、電磁弁Ｖ４を開き、かつ循環ポンプＰ４、Ｐ５を動作させて水路１０ｂ内に水Ｗを循環させながら、電源回路１３から電極対１１０に直流電流を供給して、循環する水Ｗに、電極対１１０を通して直流電流を流すことで、水Ｗを連続的に電解処理することができる。
図の例の水処理装置１の、電気的な構成は、先の図２とほぼ同様である。図中の３台の定量ポンプＰ１〜Ｐ３を２台の循環ポンプＰ４、Ｐ５に置き換え、水位センサＳ４を省略するとともに、ドライバ３３によって駆動される装置に電磁弁Ｖ４を追加すればよい。
【００５６】
また、図の例の水処理装置１のうち、制御手段３０による電流値の補正の流れも、図３に示したとおりである。
すなわち、水処理装置１の運転を開始すると、制御手段３０は、まずタイマ３１をリセットして計時を開始したのち、温度センサＳ２によって水路１０ｂ内を流れる水Ｗの温度Ｔ1を測定して、前記式(2)によって１回目の電流値の補正処理をする。次に、流量センサＳ３によって水路１０ｂ内を流れる水Ｗの流量Ｑ1を測定して、前記式(3)によって２回目の電流値の補正処理をしたのち、電流センサＳ１によって実際の電流値を測定しながら、その測定値が上記２回の補正処理による補正値Ｉ2と一致するように、実際に電流値の補正操作を行う。
【００５７】
上記一連の補正操作を、メモリ３２に登録した時間ｔ0ごとに行うことで、常に正確な電流値でもって、水を電解処理することが可能となる。
図５は、この発明の他の実施形態にかかる、バッチ式の水処理装置１の構造を簡略化して示す図である。
図の例の水処理装置１は、
電極対１１０を有し、この電極対１１０を通して直流電流を流すことで、被処理水Ｗ３を電解処理するための電解処理手段１１と、
第１および第２の給水部１２３、１２４を備え、第１の給水部１２３で調製した電解促進剤Ｗ１を、第２の給水部１２３を通して供給した希釈水で希釈して被処理水Ｗ３を生成し、それを電解処理手段１１に供給するための給水手段１２と、
電極対１１０に直流電流を供給するための電源回路１３（図６参照）と、
を備えている。
【００５８】
上記のうち電解処理手段１１は、給水手段１２から供給した被処理水Ｗ３を貯留するための水槽１１ａと、この水槽１１ａ内に配設した電極対１１０と、上記水槽１１ａの、図示しない開口から溢れ出した電解処理済の処理水Ｗ４を貯留するための水槽１１ｂとを有する。
また電極対１１０を構成する電極の、被処理水Ｗ３の水面より上側の位置には、当該電極の温度を測定するための、第１および第２の２つの温度センサＳ５、Ｓ６を設けている。
【００５９】
水槽１１ｂには、図示しない対象設備へ処理水Ｗ４を供給するための供給水路１０ｃを接続しており、この供給水路１０ｃの途中に、
当該供給水路１０ｃを開閉するための電磁弁Ｖ６と、
処理水Ｗ４を対象設備へ供給するための定量ポンプＰ６と、
メンテナンス時などに、供給水路１０ｃを手動で開閉するための開閉弁Ｖ７と、
をこの順に配設している。また水槽１１ｂには、貯えた処理水Ｗ４の水位を測定するための水位センサＳ７を設けている。
【００６０】
水位センサＳ７は、水槽１１ｂ内の処理水Ｗ４の水位に応じて水処理装置１を自動運転して、処理水Ｗ４を対象設備に定量ずつ供給するためなどに用いる。
すなわち電解処理手段１１での電解処理が進行し、水槽１１ｂ内の処理水Ｗ４の水位が上昇して、水位センサＳ７によって検知された水位が上限値に達した際には給水手段１２による給水と、電解処理手段１１による電解処理とを停止するとともに、電磁弁Ｖ６を開き、かつ定量ポンプＰ６を作動させて、処理水Ｗ４を対象設備に供給する。そしてこの供給によって処理水Ｗ４の水位が下降して、水位センサＳ７によって検知された水位が下限値に達した際には定量ポンプＰ６を停止させ、かつ電磁弁Ｖ６を閉じるとともに、給水手段１２による給水と、電解処理手段１１による電解処理とを再開する。この一連の動作を繰り返すことにより、処理水Ｗ４を、対象設備に定量ずつ供給することができる。
【００６１】
給水手段１２のうち第１の給水部１２３は、図示しない水源から水槽１１ａに至る供給水路１２３ａの途中に、
当該供給水路１２３ａを開閉するための電磁弁Ｖ８と、
食塩等の化合物ＳＬをその内部に収容しておき、供給水路１２３ａを通して供給した水によって化合物ＳＬを溶解して、飽和濃度もしくはそれに近い高濃度の電解促進剤Ｗ１を生成、貯留するための水槽１２３ｂと、
生成した電解促進剤Ｗ１を、水槽１２３ｂから水槽１１ａに供給するための定量ポンプＰ７と、
をこの順に配設したものである。
【００６２】
また水槽１２３ｂには、当該水槽１２３ｂ内の電解促進剤Ｗ１の水位を測定するための水位センサＳ８を設けている。
水位センサＳ８は、定量ポンプＰ７を動作させて電解促進剤Ｗ１を水槽１１ａに供給した結果、水槽１２３ｂ内の水位が低下して下限値に達した際に、定量ポンプＰ７を停止するとともに電磁弁Ｖ８を開いて、水源から水槽１２３ｂに水を供給するために機能する。
【００６３】
一方、第２の給水部１２４は、上記供給水路１２３ａの、電磁弁Ｖ８より上流側の分岐点Ｊ４で分岐して、定量ポンプＰ７より下流側の合流点Ｊ５で合流する供給水路１２４ａの途中に、
水源から供給された水を希釈水として、水槽１１ａに供給するための定量ポンプＰ８と、
供給水路１２４ａを開閉するための電磁弁Ｖ９と、
をこの順に配設したものである。
【００６４】
また供給水路１２４ａには、分岐点Ｊ４と定量ポンプＰ８との間の分岐点Ｊ６で分岐して、閉止弁Ｖ１０を介して直接に、水槽１１ａに接続するバイパス水路１２５ａを接続している。このバイパス水路１２５ａは、例えば水槽１１ａや電極対１１０の洗浄時などに開閉弁Ｖ１０を開いて、多量の水を供給するために用いる。
また供給水路１２３ａの、分岐点Ｊ４より上流側には、メンテナンス時などに、供給水路１２３ａ〜１２５ａを手動で開閉するための開閉弁Ｖ１１を設けている。
【００６５】
さらに水槽１１ａには、メンテナンス時などに、当該水槽１１ａ内の被処理水Ｗ３を抜き取ってドレン口Ｄへ送るための、通常は開閉弁Ｖ１２で閉じられた排水路１０ｄを接続している。また水槽１１ｂには、余剰の処理水Ｗ４をドレン口Ｄへ送るための排水路１０ｅと、メンテナンス時などに、当該水槽１１ｂ内の処理水Ｗ４を抜き取ってドレン口Ｄへ送るための、通常は開閉弁Ｖ１３で閉じられた排水路１０ｆとを接続しており、水槽１２３ｂには、余剰の電解促進剤Ｗ１をドレン口Ｄへ送るための排水路１０ｇを接続している。
【００６６】
また水槽１１ａには、電解処理時に発生する水素ガスや酸素ガスなどを屋外等へ排気するための、ブロワＢＭを備えた排気管１５を設けている。
図６は、図５の水処理装置１の、電気的な構成を示すブロック図である。
図に見るように水処理装置１は、電源回路１３によって電極対１１０に通電制御しつつ、装置を構成する各部を作動させる制御手段３０を備えている。
第１の温度センサＳ５、水位センサＳ７、および水位センサＳ８の出力は制御手段３０へ与えられる。
【００６７】
このうち第１の温度センサＳ５としては、サーモスタットを用いるのが好ましい。そしてこの第１の温度センサＳ５の、接点を開いて回路を遮断する温度を第１の所定値Ｔ2（例えば８０℃）に設定するとともに、その接点の開閉を制御手段３０によって検知するようにすると、構成を簡略化できる。
また第２の温度センサＳ６としては、接点を開いて回路を遮断する温度を、上記第１の所定値Ｔ2より高い第２の所定値Ｔ3（例えば９０℃）に設定したサーモスタットを用い、その接点を、制御手段３０と次に述べるドライバ３３とを含む装置の電気部３と、図示しない交流電源との接続用の、２本の交流配線３ａ、３ｂのうちの一方に挿入、配置している。符号３ｃは上記交流電源との接続プラグ、３ｄは漏電ブレーカ、３ｅはヒューズ、３ｆは電源スイッチである。
【００６８】
第２の温度センサＳ６の接点を上記の位置に挿入した場合には、電極対１１０を構成する電極の温度が第２の所定値Ｔ3以上になったときに、電気部３の全体への通電が遮断される。電源回路１３は、後述するように電気部３への交流配線３ａ、３ｂと別配線で、交流電源と接続して駆動されるが、その駆動制御は電気部３からの制御信号に基づいており、上記のように第２の温度センサＳ６の接点が開いて電気部３への通電が遮断されて制御信号が停止すると、自動的に、電源回路１３の駆動が停止して、電極対１１０への通電を遮断するように構成してある。したがって第２の温度センサＳ６の接点が開くことによって、電極対１１０への通電を遮断することができる。
【００６９】
制御手段３０内には、各種動作のタイミングを規定するためのタイマ３１と、各種の初期値などを登録したメモリ３２とを設けている。
制御手段３０は、上記各センサＳ５、Ｓ７、Ｓ８の出力、タイマ３１によって規定したタイミング、並びにメモリ３２に登録した初期値に基づいて種々の演算を行い、それに基づいて制御信号をドライバ３３へ与える。そしてドライバ３３は、与えられる信号に基づいて電源回路１３を制御して電極対１１０への通電出力（通電電流）、通電時間等の通電制御を行い、かつ定量ポンプＰ６〜Ｐ８、電磁弁Ｖ６、Ｖ８、Ｖ９の駆動制御を行う。
【００７０】
電源回路１３は、電気部３と別個に、交流配線１３ｄ、１３ｅを介して、図示しない交流電源と接続する。符号１３ｃは交流電源との接続プラグ、１３ｅは漏電ブレーカである。
温度センサＳ６の接点は、この電源回路１３への交流配線１３ｄ、１３ｅのうちの一方や、あるいは電源回路１３から電極対１１０への直流配線に挿入してもよい。このいずれかの位置に温度センサＳ６の接点を挿入した場合には、装置の他の部分の動作を維持しつつ、電極対１１０への通電のみを遮断できる。
【００７１】
制御手段３０は、第１の温度センサＳ５からの信号入力を受けた際に、電極を冷却する制御を開始する冷却制御部を含む。かかる冷却制御部を含む制御手段３０による、電極の温度上昇防止の流れを図７に示す。
まずステップＳＰ１１で装置の運転を開始すると、制御手段３０は、第１の温度センサＳ５によって測定された電極の温度Ｔが第１の所定値Ｔ2以上になったか否かを判定する。
【００７２】
電極の温度ＴがＴ2未満である場合（Ｔ＜Ｔ2）、制御手段３０は、ステップＳＰ１３へ進んで現在の装置の状態を判定し、現在が冷却制御モードであるときはこれを解除して初期モードに戻し、初期モードであるときはその状態を維持して次にステップＳＰ１４に進む。
一方、電極の温度ＴがＴ2以上（Ｔ≧Ｔ2）になったとき、制御手段３０は、ステップＳＰ１５へ進んで現在の装置の状態を判定し、初期モードであるときはこれを冷却モードに切り換え、冷却モードであるときはその状態を維持して次にステップＳＰ１４に進む。
【００７３】
そしてステップＳＰ１４で、装置の運転終了が選択されたか否かを判定し、運転終了でない場合はステップＳＰ１２に戻って、ステップＳＰ１４で装置の運転終了が選択されるまで、以上のステップを順に繰り返し、ステップＳＰ１４で装置の運転終了が選択された時点でステップＳＰ１６に進んで装置の運転を終了する。
またこの間、第２の温度センサ６は、制御手段３０の動作とは独立して、別個に電極の温度Ｔを測りつづけており、電極の温度Ｔが第２の所定値Ｔ3未満（Ｔ＜Ｔ3）であるときは動作しないが、温度Ｔが異常に上昇してＴ3以上（Ｔ≧Ｔ3）になったときは、前記のように接点を開いて、電気部３の全体への通電を遮断し、装置を緊急停止する。
【００７４】
第１の温度センサＳ５によって測定した電極の温度Ｔが第１の所定値Ｔ2以上になった時に開始する冷却モードでは、例えば
・  電源回路１３から電極対１１０に供給する直流電流の電流値を、通常モードより小さくする、
・  電解処理手段１１の水槽１１ａに供給する被処理水Ｗ３の流量を、通常モードより増やす、
・  給水手段１２の途中に水を冷却する冷却手段がある場合は、これを作動させる、
・  上記水槽１１ａに、冷却ファン等の、電極冷却のための手段がある場合は、これを作動させる、
等の操作を１種単独で、または２種以上組み合わせて実行する。
【００７５】
図８は、この発明のさらに他の実施形態にかかる、バッチ式の水処理装置１の構造を簡略化して示す図である。
図の例の水処理装置１は、図５の例のものとほぼ同様の構成であって、
電極対１１０を有し、この電極対１１０を通して直流電流を流すことで、被処理水Ｗ３を電解処理するための電解処理手段１１と、
第１および第２の給水部１２３、１２４を備え、第１の給水部（促進剤供給手段）１２３で調製した電解促進剤Ｗ１を、第２の給水部１２４を通して供給した希釈水で希釈して被処理水Ｗ３を生成し、それを電解処理手段１１に供給するための給水手段１２と、
電極対１１０に直流電流を供給するための電源回路１３（図９参照）と、
を備えている。
【００７６】
上記のうち電解処理手段１１は、給水手段１２から供給した被処理水Ｗ３を貯留するための水槽１１ａと、この水槽１１ａ内に配設した電極対１１０と、上記水槽１１ａの、図示しない開口から溢れ出した電解処理済の処理水Ｗ４を貯留するための水槽１１ｂとを有する。
水槽１１ｂには、図示しない対象設備へ処理水Ｗ４を供給するための供給水路１０ｃを接続しており、この供給水路１０ｃの途中に、
当該供給水路１０ｃを開閉するための電磁弁Ｖ６と、
処理水Ｗ４を対象設備へ供給するための定量ポンプＰ６と、
メンテナンス時などに、供給水路１０ｃを手動で開閉するための開閉弁Ｖ７と、
をこの順に配設している。また水槽１１ｂには、貯えた処理水Ｗ４の水位を測定するための水位センサＳ７を設けている。
【００７７】
水位センサＳ７は、水槽１１ｂ内の処理水Ｗ４の水位に応じて水処理装置１を自動運転して、処理水Ｗ４を対象設備に定量ずつ供給するためなどに用いる。
給水手段１２のうち第１の給水部１２３は、図示しない水源から水槽１１ａに至る供給水路１２３ａの途中に、
当該供給水路１２３ａを開閉するための電磁弁Ｖ８と、
食塩等の化合物ＳＬをその内部に収容しておき、供給水路１２３ａを通して供給した水によって化合物ＳＬを溶解して、飽和濃度もしくはそれに近い高濃度の電解促進剤Ｗ１を生成、貯留するための水槽１２３ｂと、
生成した電解促進剤Ｗ１を、水槽１２３ｂから水槽１１ａに供給するための定量ポンプＰ７と、
をこの順に配設したものである。
【００７８】
また水槽１２３ｂには、当該水槽１２３ｂ内の電解促進剤Ｗ１の水位を測定するための水位センサＳ８を設けている。
水位センサＳ８は、定量ポンプＰ７を動作させて電解促進剤Ｗ１を水槽１１ａに供給した結果、水槽１２３ｂ内の水位が低下して下限値に達した際に、定量ポンプＰ７を停止するとともに電磁弁Ｖ８を開いて、水源から水槽１２３ｂに水を供給するために機能する。
【００７９】
一方、第２の給水部１２４は、上記供給水路１２３ａの、電磁弁Ｖ８より上流側の分岐点Ｊ４で分岐して、定量ポンプＰ７より下流側の合流点Ｊ５で合流する供給水路１２４ａの途中に、
水源から供給された水を希釈水として、水槽１１ａに供給するための定量ポンプＰ８と、
供給水路１２４ａを開閉するための電磁弁Ｖ９と、
をこの順に配設したものである。
【００８０】
また供給水路１２４ａには、分岐点Ｊ４と定量ポンプＰ８との間の分岐点Ｊ６で分岐して、閉止弁Ｖ１０を介して直接に、水槽１１ａに接続するバイパス水路１２５ａを接続している。このバイパス水路１２５ａは、例えば水槽１１ａや電極対１１０の洗浄時などに開閉弁Ｖ１０を開いて、多量の水を供給するために用いる。
また供給水路１２３ａの、分岐点Ｊ４より上流側には、メンテナンス時などに、供給水路１２３ａ〜１２５ａを手動で開閉するための開閉弁Ｖ１１を設けている。
【００８１】
さらに水槽１１ａには、メンテナンス時などに、当該水槽１１ａ内の被処理水Ｗ３を抜き取ってドレン口Ｄへ送るための、通常は開閉弁Ｖ１２で閉じられた排水路１０ｄを接続している。また水槽１１ｂには、余剰の処理水Ｗ４をドレン口Ｄへ送るための排水路１０ｅと、メンテナンス時などに、当該水槽１１ｂ内の処理水Ｗ４を抜き取ってドレン口Ｄへ送るための、通常は開閉弁Ｖ１３で閉じられた排水路１０ｆとを接続しており、水槽１２３ｂには、余剰の電解促進剤Ｗ１をドレン口Ｄへ送るための排水路１０ｇを接続している。
【００８２】
また水槽１１ａには、電解処理時に発生する水素ガスや酸素ガスなどを屋外等へ排気するための、ブロワＢＭを備えた排気管１５を設けている。
図９は、図８の水処理装置１の、電気的な構成を示すブロック図である。
図に見るように水処理装置１は、電源回路１３によって電極対１１０に通電制御しつつ、装置を構成する各部を作動させる制御手段３０を備えている。
電源回路１３は、交流配線１３ｄ、１３ｅを介して、図示しない交流電源と接続する。符号１３ｃは上記交流電源との接続プラグ、１３ｅは漏電ブレーカである。一方の交流配線１３ｄには、交流電源から電源回路１３に供給する交流電流の入力電流値を測定するための電流センサＳ９を設けている。
【００８３】
なお電流センサは、電源回路１３から電極対１１０に直流電流を供給するための直流配線上に設けて、電源回路１３からの出力電流値を測定するようにしてもよい。
また電源回路１３は、例えば電極対１１０で短絡が発生するなどして過剰な電流が流れた際に、制御手段３０による制御とは別個に、独立して、電極対１１０への直流電流の供給を強制的に遮断することで電源回路１３などを保護し、焼損などを防止する過電流保護機能を有している。
【００８４】
水位センサＳ７、Ｓ８と、電流センサＳ９の出力は制御手段３０へ与えられる。
制御手段３０内には、各種動作のタイミングを規定するためのタイマ３１と、各種の初期値などを登録したメモリ３２と、電流センサＳ９によって測定した電流値に異常が発生した際などに、装置のオペレータに報知するための報知部３４とを設けている。なお報知部３４は、例えば無線、あるいは有線の電話回線やコンピュータネットワークなどを介して、装置１から離れた場所にいるオペレータや、あるいは遠隔地にいるメンテナンスサービスなどに自動的に、異常が発生したことを知らせる機能を有していてもよい。
【００８５】
メモリ３２に登録する初期値としては、例えば、
・  通常運転を行うべく、電流センサＳ９で測定した電流値Ｉを所定の範囲内に規定するために設定した上限側のしきい値Ｉ3、および下限側のしきい値Ｉ4、
・  何らかの異常によって電流値Ｉが下降して、下限側のしきい値Ｉ4を下回った際に、それを検知するためのしきい値Ｉ5、
・  電流値Ｉが下降した原因を区別すべく、下降の速さを規定するための、電流値のしきい値Ｉ6と設定時間ｔ2、
などを挙げることができる。
【００８６】
制御手段３０は、上記各センサＳ７〜Ｓ９の出力、タイマ３１によって規定したタイミング、並びにメモリ３２に登録した初期値に基づいて種々の演算を行い、それに基づいて制御信号をドライバ３３へ与える。そしてドライバ３３は、与えられる信号に基づいて電源回路１３を制御して電極対１１０への通電出力（通電電流）、通電時間等の通電制御を行い、かつ定量ポンプＰ６〜Ｐ８、電磁弁Ｖ６、Ｖ８、Ｖ９の駆動制御を行う。
【００８７】
制御手段３０とドライバ３３とを含む装置の電気部３は、電源回路１３と別個に、交流配線３ａ、３ｂを介して、図示しない交流電源と接続する。符号３ｃは上記交流電源との接続プラグ、３ｄは漏電ブレーカ、３ｅはヒューズ、３ｆは電源スイッチである。
制御手段３０は、電流センサＳ９の電流値Ｉをもとに装置１の制御を行う電流解析制御部を含む。かかる電流解析制御部を含む制御手段３０による、制御の流れを図１０(a)に示す。
【００８８】
まずステップＳＰ２１で装置の運転を開始すると、制御手段３０は、ステップＳＰ２２で、電流センサＳ９によって測定した電流値Ｉが、通常運転時の電流値の、上限側のしきい値Ｉ3以上（Ｉ≧Ｉ3）であるか否かを判定し、しきい値Ｉ3未満（Ｉ＜Ｉ3）である場合はステップＳＰ２３に進んで、今度は電流値Ｉが、通常運転時の電流値の、下限側のしきい値Ｉ4以下（Ｉ≦Ｉ4）であるか否かを判定する。
【００８９】
そして電流値Ｉがしきい値Ｉ4より大きい場合（Ｉ＞Ｉ4）には、次にステップＳＰ２４に進んで、装置の運転終了が選択されたか否かを判定し、運転終了でない場合はステップＳＰ２２に戻って、ステップＳＰ２４で装置の運転終了が選択されるまで、以上のステップを順に繰り返し、ステップＳＰ２４で装置の運転終了が選択された時点でステップＳＰ２５に進んで装置の運転を終了する。
一方、ステップＳＰ２２で、電流値Ｉがしきい値Ｉ3以上（Ｉ≧Ｉ3）であると判断した場合、制御手段３０は、ステップＳＰ２６に進んで電流値Ｉを抑制する制御を行ったのちステップＳＰ２２に戻る操作を、電流値Ｉがしきい値Ｉ3未満（Ｉ＜Ｉ3）になるまで繰り返し行う。
【００９０】
電流値Ｉを抑制する制御としては、
・  電極対１１０に供給する直流電流の電流値を小さくするように電源回路１３を操作する、
・  電解処理手段１１の水槽１１ａに供給する被処理水Ｗ３の、全体の流量を増やす、
・  被処理水Ｗ３のもとになる、電解促進剤Ｗ１の流量を減らすか、もしくは希釈水の流量を増やす、
等の操作を１種単独で、または２種以上組み合わせて実行する。
【００９１】
またステップＳＰ２３で、電流値Ｉがしきい値Ｉ4以下（Ｉ≦Ｉ4）であると判断すると、制御手段３０は次にステップＳＰ２７に進んで、電流値Ｉが異常な下降を開始したとみなすしきい値Ｉ5以下（Ｉ≦Ｉ5）か否かを判定する。そして、かかるしきい値より大きい（Ｉ＞Ｉ5）ため異常なしと判断した場合にはステップＳＰ２８に進んで電流値を増加させる制御を行ったのち、ステップＳＰ２３に戻る操作を、電流値Ｉがしきい値Ｉ4を超える（Ｉ＞Ｉ3）まで繰り返し行う。
【００９２】
電流値Ｉを増加させる制御としては、前記と逆に、
・  電極対１１０に供給する直流電流の電流値を大きくするように電源回路１３を操作する、
・  電解処理手段１１の水槽１１ａに供給する被処理水Ｗ３の、全体の流量を減らす、
・  被処理水Ｗ３のもとになる、電解促進剤Ｗ１の流量を増やすか、もしくは希釈水の流量を減らす、
等の操作を１種単独で、または２種以上組み合わせて実行する。
【００９３】
ここまでの一連の操作を繰り返すと、電流センサＳ９によって測定される電流値Ｉは、図１１に実線の曲線で示すように、電流値のしきい値Ｉ3、Ｉ4を示す２本の破線の間を上下するように推移する。
なお上記の曲線において、それぞれ上側の変曲点がしきい値Ｉ3より僅かに上にあり、また下側の変曲点がしきい値Ｉ4より僅かに下にあるのは、前記の、電流値Ｉを減少させる制御、ならびに電流値Ｉを増加させる制御の結果が出るまでにタイムラグがあり、その間は電流値が上昇もしくは下降しつづけるためである。
【００９４】
電極対１１０で短絡などの異常が発生すると、図１１に二点鎖線の曲線で示すように電流値が一方的な上昇を開始し、上側のしきい値Ｉ3を超えて、制御手段３０が電流値Ｉを減少させる制御を開始しても低下することなく上昇を続けて、電源回路１３の過電流保護機能が作動する電流値Ｉcまで上昇する。
そして過電流保護機能が作動して、電源回路１３から電極対１１０への直流電流の供給が遮断されるため、今度は、電流値Ｉが一方的な下降を開始し、下側のしきい値Ｉ4を下回って、制御手段３０が電流値Ｉを増加させる制御を開始しても上昇することなく下降を続け、やがてしきい値Ｉ5を下回る。
【００９５】
一方、第１の給水部１２３の水槽１２３ｂ内に貯留しておいた化合物ＳＬが少なくなって、電解促進剤Ｗ１の濃度が徐々に低下した場合などには、図１１に一点鎖線の曲線で示すように電流値Ｉが、先の場合よりもゆっくりと下降を開始し、下側のしきい値Ｉ4を下回って、制御手段３０が電流値Ｉを増加させる制御を開始しても上昇することなく下降を続けて、やがてしきい値Ｉ5を下回る。
そうすると制御手段３０は、このいずれの場合においても、図１０(a)のステップＳＰ２７で、電流値Ｉがしきい値Ｉ5以下（Ｉ≦Ｉ5）であると判断して、図１０(b)のサブルーチンにジャンプし、ステップＳＰ３１で、タイマ３１をリセット（ｔ＝０）して計時を開始するとともに、ステップＳＰ３２で、電流値Ｉがしきい値Ｉ6以下であるか否かを判定する。
【００９６】
そして電流値Ｉがしきい値Ｉ6以下（Ｉ≦Ｉ6）になった時点でステップＳＰ３３に進んで装置の運転を停止するとともに、ステップＳＰ３４において、タイマ３１の計時を開始してから、電流値Ｉがしきい値Ｉ6以下（Ｉ≦Ｉ6）となるまでに要した時間ｔが、設定時間ｔ2以下（ｔ≦ｔ2）であるか、それともｔ2を超える（ｔ＞ｔ2）かを判定する。
判定の結果がｔ≦ｔ2である場合は、電流値Ｉが急速に下降したことになり、その原因は、電源回路１３の過電流保護機能が動作したためであることから、制御手段３０は、ステップＳＰ３５に進んで、報知部３４によって、装置のオペレータ等に過電流の異常が発生したことを報知しせたのち、図１０(a)のメインルーチンに戻ってステップＳＰ２５で装置の運転を終了する。
【００９７】
一方、判定の結果がｔ＞ｔ2である場合は、電流値Ｉが緩やかに下降したことになり、その原因は、化合物ＳＬが少なくなって電解促進剤Ｗ１の濃度が徐々に低下したためなどであることから、制御手段３０は、ステップＳＰ３６に進んで、報知部３４によって、装置のオペレータ等に電解促進剤の供給系の異常が発生したことを報知したのち、図１０(a)のメインルーチンに戻ってステップＳＰ２５で装置の運転を終了する。
【００９８】
なお電源回路１３の出力側に、その出力電圧値を測定するための電圧センサを設けておき、この電圧センサで測定した電圧値の変化によっても、異常の状態の判定を行うようにすると、上述した電流値による判定とあわせて、２重のチェック機構を構成できるため装置の信頼性が向上する。すなわち短絡等が発生した場合には、出力電圧値が０またはそれに近い値に急激に低下するが、電解促進剤Ｗ１の濃度低下では出力電圧値が低下しないため、この両者の異常状態をより明確に区別することができる。
【００９９】
図１２は、この発明のさらに他の実施形態にかかる、バッチ式の水処理装置１の構造を簡略化して示す図である。
図の例の水処理装置１は、図１の例のものとほぼ同様の構成であって、
電極対１１０を有し、この電極対１１０を通して直流電流を流すことで、被処理水Ｗ３を電解処理するための電解処理手段１１と、
第１および第２の給水部１２１、１２２を備え、第１の給水部１２１で調製した電解促進剤Ｗ１を、第２の給水部１２２に貯留した希釈水Ｗ２で希釈して被処理水Ｗ３を生成し、それを電解処理手段１１に供給するための給水手段１２と、
電極対１１０に直流電流を供給するための電源回路１３と、
を備えている。
【０１００】
上記のうち電解処理手段１１は、給水手段１２から供給した被処理水Ｗ３を貯留するための水槽１１ａと、この水槽１１ａ内に一定間隔をあけて配設した、電極対１１０を構成する複数枚（図では２枚）の電極１１０ａ、１１０ｂとを有する。
電極１１０ａ、１１０ｂはそれぞれ、配線１３ａ、１３ｂを介して、電源回路１３の正極（＋）および負極（−）に接続してあり、それによって電極１１０ａはアノード側、電極１１０ｂはカソード側の電極となる。
【０１０１】
図において符号１３ｃは、図示しない交流電源との接続プラグ、１３ｄ、１３ｅは、接続プラグ１３ｃと電源回路１３とを繋ぐ２本の交流配線、１３ｆは漏電ブレーカである。一方の交流配線１３ｄには、交流電源から電源回路１３に供給する交流電流の入力電流値を測定するための電流センサＳ９を設けている。
なお電流センサは、電源回路１３から電極対１１０に直流電流を供給するための直流配線上に設けて、電源回路１３からの出力電流値を測定するようにしてもよい。
【０１０２】
給水手段１２を構成する第１の給水部１２１は、水道や井戸などの水源（図示せず）から、上記水槽１１ａに水を供給するための供給水路１２１ａの途中に、当該供給水路１２１ａをメンテナンス時などに手動で開閉するための開閉弁Ｖ１と、
食塩等の化合物ＳＬをその内部に収容しておき、供給水路１２１ａを通して供給した水によって化合物ＳＬを溶解して、飽和濃度もしくはそれに近い高濃度の電解促進剤Ｗ１を生成、貯留するための水槽１２１ｂと、
電解促進剤Ｗ１を、水槽１２１ｂから水槽１１ａに供給するための定量ポンプＰ１と、
をこの順に配設したものである。
【０１０３】
また水槽１２１ｂ内の、供給水路１２１ａの出口には、当該水槽１２１ｂ内の電解促進剤Ｗ１の水位を一定に保つべく開閉するフロートスイッチＦＳ１を配設している。
一方、第２の給水部１２２は、同じく図示しない水源から、上記供給水路１２１ａの、定量ポンプＰ１より下流側の合流点Ｊ１に至る供給水路１２２ａの途中に、
当該供給水路１２２ａをメンテナンス時などに手動で開閉するための開閉弁Ｖ２と、
供給水路１２２ａを通して供給した、電解促進剤Ｗ１の希釈に用いる希釈水Ｗ２を貯留するための水槽１２２ｂと、
希釈水Ｗ２を、水槽１２２ｂから水槽１１ａに供給するための定量ポンプＰ２と、
をこの順に配設したものである。
【０１０４】
また水槽１２２ｂ内の、供給水路１２２ａの出口には、当該水槽１２２ｂ内の希釈水Ｗ２の水位を一定に保つべく開閉するフロートスイッチＦＳ２を配設している。
電解処理手段１１の水槽１１ａには、電解処理した後の処理水Ｗ４を対象設備へ供給するための供給水路１０ａを接続しており、この供給水路１０ａの途中に、
処理水Ｗ４を貯留するための水槽１４と、
処理水Ｗ４を、上記水槽１４から対象設備へ供給するための定量ポンプＰ３と、
をこの順に配設している。
【０１０５】
また水槽１４内の、供給水路１０ａの出口には、当該水槽１４内の処理水Ｗ４の水位を一定に保つべく開閉するフロートスイッチＦＳ３を配設している。
図１３は、図１２の水処理装置１の、電気的な構成を示すブロック図である。
図に見るように水処理装置１は、電源回路１３によって電極対１１０に通電制御しつつ、装置を構成する各部を作動させる制御手段３０を備えている。
電流センサＳ９の出力は制御手段３０へ与えられる。
【０１０６】
制御手段３０内には、各種動作のタイミングを規定するためのタイマ３１と、各種の初期値などを登録したメモリ３２と、
電極対１１０のうちカソード側の電極１１０ｂの表面へのスケールの付着や、アノード側の電極１１０ａの寿命などの、電極の不良の発生を検出した際に、装置のオペレータなどに報知するための報知部３４と
を設けている。
【０１０７】
報知部３４は、例えば無線、あるいは有線の電話回線やコンピュータネットワークなどを介して、装置１から離れた場所にいるオペレータや、あるいは遠隔地にいるメンテナンスサービスなどに自動的に、不良が発生したことを知らせる機能を有していてもよい。
メモリ３２に登録する初期値としては、
・  通常運転時に制御の基準となる、電流センサＳ９で測定した電流値Ｉの下限側のしきい値Ｉ7、および上限側のしきい値Ｉ8、
・  不良検出の操作を行うインターバルを規定する基準としての、定量ポンプＰ１の累積運転時間ｔ(P1)の設定値ｔ3（例えば１時間）、
・  上記の不良検出操作時に、不良の有無を判定する基準としての、上記累積運転時間ｔ(P1)と、定量ポンプＰ２の累積運転時間ｔ(P2)との比ｔ(P2)／ｔ(P1)のしきい値Ｒ1、
・  スケール除去のために、電解処理手段１１などを洗浄するインターバルを規定するための時間ｔ(clean)の設定値ｔ4（例えば１００時間）、
などを挙げることができる。
【０１０８】
制御手段３０は、電流Ｓ９の出力、タイマ３１によって規定したタイミング、並びにメモリ３２に登録した初期値に基づいて種々の演算を行い、それに基づいて制御信号をドライバ３３へ与える。そしてドライバ３３は、与えられる信号に基づいて電源回路１３を制御して電極対１１０への通電出力（通電電流）、通電時間等の通電制御を行い、かつ定量ポンプＰ１〜Ｐ３の駆動制御を行う。
制御手段３０は、電流センサＳ９の出力に基づいて第１および第２の給水部１２１、１２２の動作を制御する給水制御部、ならびに給水制御部による制御結果から、電極対１１０を構成するカソード側の電極１１０ｂの表面へのスケールの付着、並びにアノード側の電極１１０ａの寿命を検出する電極不良検出部を含む。
【０１０９】
かかる給水制御部および電極不良検出部を含む制御手段３０による、制御の流れを図１４(a)に示す。
なおこの例では、第１および第２の給水部１２１、１２２の動作と、スケールの付着や劣化などの、電極の不良の検出とを、それぞれの給水部１２１、１２２の定量ポンプＰ１、Ｐ２の、運転時間の割合を基準として制御する。これは、定量ポンプゆえに、その運転時間が、電解促進剤Ｗ１、希釈水Ｗ２の供給量を直接的に表すためである。
【０１１０】
まずステップＳＰ４１で水処理装置１の運転を開始すると、制御手段３０は、ステップＳＰ４２で、電解処理手段１１の電極を、スケール除去のために酸などで洗浄するインターバルを規定するタイマをリセット〔ｔ(clean)＝０〕して計時を開始するとともに、ステップＳＰ４３で、定量ポンプＰ１、Ｐ２の、それぞれの運転時間を累積するタイマをリセット〔ｔ(P1)＝０、ｔ(P2)＝０〕して計時を開始する。
【０１１１】
次にステップＳＰ４４で、定量ポンプＰ１の累積運転時間ｔ(P1)が設定時間ｔ3に達したか否かを判定し、設定時間ｔ3に達していない場合にはステップＳＰ４５に進んで、電流センサＳ９で測定した電流値Ｉが下限側のしきい値Ｉ7以下（Ｉ≦Ｉ7）であるか否かを判定する。
そして電流値Ｉがしきい値Ｉ7より大きい（Ｉ＞Ｉ7）場合はステップＳＰ４６に進んで、電流値Ｉが上限側のしきい値Ｉ8以上（Ｉ≧Ｉ8）であるか否かを判定し、しきい値Ｉ8未満（Ｉ＜Ｉ8）である場合にはステップＳＰ４７に進んで装置の運転終了が選択されたか否かを判定し、運転終了でない場合はステップＳＰ４４に戻って、ステップＳＰ４７で装置の運転終了が選択されるまで、以上のステップを順に繰り返し、ステップＳＰ４７で装置の運転終了が選択された時点でステップＳＰ４８に進んで装置の運転を終了する。
【０１１２】
一方、ステップＳＰ４５で、電流値Ｉがしきい値Ｉ7以下（Ｉ≦Ｉ7）であると判断した場合、制御手段３０は、ステップＳＰ４９に進んで、定量ポンプＰ１の運転時間を延長する操作、および／または定量ポンプＰ２の運転時間を短縮する操作を行ったのち、ステップＳＰ４５に戻る操作を繰り返し行う。これにより、第１の給水部１２１から供給される電解促進剤Ｗ１の割合が増加し、塩素イオン濃度が上昇するため、電流値Ｉが上昇する。
【０１１３】
またステップＳＰ４６で、電流値Ｉがしきい値Ｉ8以上（Ｉ≧Ｉ8）であると判断した場合、制御手段３０は、ステップＳＰ５０に進んで、上記と逆に定量ポンプＰ１の運転時間を短縮する操作、および／または定量ポンプＰ２の運転時間を延長する操作を行ったのち、ステップＳＰ４６に戻る操作を繰り返し行う。これにより、第１の給水部１２１から供給される電解促進剤Ｗ１の割合が減少し、塩素イオン濃度が低下するため、電流値Ｉが下降する。
【０１１４】
さらにステップＳＰ４４で、定量ポンプＰ１の累積運転時間ｔ(P1)が設定時間ｔ3に達したと判断した場合、制御手段３０は、図１４(b)のサブルーチンにジャンプし、ステップＳＰ５１で、両定量ポンプＰ１、Ｐ２の累積運転時間の比ｔ(P2)／ｔ(P1)を求め、この比がしきい値Ｒ1未満〔ｔ(P2)／ｔ(P1)＜Ｒ1〕であるか否かを判定する。
なお通常は、電流値Ｉが所定の値となる導電率σを有する被処理水３を得るための、電解促進剤Ｗ１と希釈水Ｗ２との配合割合を規定する累積運転時間の比ｔ(P2)／ｔ(P1)が１となるように、定量ポンプＰ１による電解促進剤Ｗ１の吐出量と、定量ポンプＰ２による希釈水Ｗ２の吐出量とを設定するのが一般的である。これは、両定量ポンプＰ１、Ｐ２の運転時間を揃えることで、メンテナンス時期を合わせるなどの目的である。この場合、しきい値Ｒ1は、例えば０．８程度とする。
【０１１５】
そして比がしきい値Ｒ1以上〔ｔ(P2)／ｔ(P1)≧Ｒ1〕である場合には、通常の導電率σで電解が十分に進行していることになるので、制御手段３０は、電極対１１０を構成する電極が、スケールの付着や寿命によるダメージを受けておらず、不良は発生していないと判断する。
したがって制御手段３０は、図１４(a)のステップＳＰ４３に戻って、定量ポンプＰ１、Ｐ２の運転時間を累積するタイマをリセット〔ｔ(P1)＝０、ｔ(P2)＝０〕したのち、通常の運転を続ける。
【０１１６】
一方、ステップＳＰ５１で、比がしきい値Ｒ1未満〔ｔ(P2)／ｔ(P1)＜Ｒ1〕である場合には、第１の給水部１２１による電解促進剤Ｗ１の供給量を多くして導電率σを高くしないと、電解が十分に進行しないことになるので、制御手段３０は、電極対１１０を構成する電極が、スケールの付着や寿命によるダメージを受けて不良が発生していると判断する。
そこでステップＳＰ５２に進んで、前回、電解処理手段１１などを洗浄してからの経過時間ｔ(clean)が基準値ｔ4未満〔ｔ(clean)＜ｔ4〕であるか否かを判定し、基準値以上〔ｔ(clean)≧ｔ4〕である場合には電極表面にスケールが付着していると判断し、ステップＳＰ５３に進んで、報知部３４によって、装置のオペレータ等に電極の洗浄が必要である旨を報知する。
【０１１７】
そしてステップＳＰ５４で、オペレータやメンテナンスサービスなどによる洗浄終了を知らせる入力があるまで装置の運転をロックした状態で待機し、入力を確認すると図１４(a)のステップＳＰ４２に戻ってタイマをリセット〔ｔ(clean)＝０〕したのち、通常の運転に戻る。
またステップＳＰ５２で、経過時間ｔ(clean)が基準値ｔ4未満〔ｔ(clean)＜ｔ4〕である場合、制御手段３０は、電極が寿命であると判断し、ステップＳＰ５５に進んで、報知部３４によって、装置のオペレータ等に電極寿命の報知をした後、ステップＳＰ４８に進んで装置の運転を終了する。
【０１１８】
このためオペレータやメンテナンスサービスなどは、電極を交換したのち設定をリセットして、装置の運転を再開することになる。
なお電極の洗浄は、例えば水槽１２１ｂに、自動的に酸などの洗浄液を供給する装置を接続することで、自動的に行うようにしてもよい。
また、電解促進剤Ｗ１、希釈水Ｗ２の供給量との相関がとれるのであれば、例えば通常のポンプの運転時間や弁の開閉時間など、定量ポンプの運転時間以外のパラメータをもとに、第１および第２の給水部１２１、１２２の運転を制御してもよい。
【０１１９】
電流センサＳ１、Ｓ９としては、例えば簡便には、直流用では可動コイル型、交流用では可動鉄片型の電流計が、また交直両用としては電流力計型の電流計や検流計などが使用できる。また、より高精度の計測を行うためには、直流用として、例えば微小抵抗値を用いた方法によるセンサや、ホール素子を用いたセンサなど使用することもできる。
この発明は、以上で説明した実施形態に限定されるものでなく、各請求項記載の範囲内において、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる、バッチ式の水処理装置の構造を簡略化して示す図である。
【図２】図１の水処理装置の、電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】図１の水処理装置の、制御手段により行われる制御のうち、電流値補正の流れを示すフローチャートである。
【図４】この発明の他の実施形態にかかる、循環式の水処理装置を、対象設備としての水槽に組み込んだ構造を簡略化して示す図である。
【図５】この発明の他の実施形態にかかる、バッチ式の水処理装置の構造を簡略化して示す図である。
【図６】図５の水処理装置の、電気的な構成を示すブロック図である。
【図７】図５の水処理装置の、制御手段により行われる制御のうち、電極の温度上昇防止の流れを示すフローチャートである。
【図８】この発明のさらに他の実施形態にかかる、バッチ式の水処理装置の構造を簡略化して示す図である。
【図９】図８の水処理装置の、電気的な構成を示すブロック図である。
【図１０】同図(a)は、図８の水処理装置の、制御手段により行われる制御のうち、通常の運転状態での制御の流れを示すフローチャート、同図(b)は、電流値に異常が発生した際の制御の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１０(a)(b)の制御時の、電流値の変化の一例を示すグラフである。
【図１２】この発明のさらに他の実施形態にかかる、バッチ式の水処理装置の構造を簡略化して示す図である。
【図１３】図１２の水処理装置の、電気的な構成を示すブロック図である。
【図１４】同図(a)は、図１２の水処理装置の、制御手段により行われる制御のうち、通常の運転状態での制御の流れを示すフローチャート、同図(b)は、電極の異常を検出する制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  水処理装置
１０ｂ  水路
１１  電解処理手段
１１０  電極対
１２  給水手段
１２１  第１の給水部
１２２  第２の給水部
１２３  第１の給水部（促進剤供給手段）
１２４  第２の給水部
１３  電源回路
３０  制御手段
３４  報知部
Ｓ２  温度センサ
Ｓ３  流量センサ
Ｓ５  第１の温度センサ
Ｓ６  第２の温度センサ
Ｓ９  電流センサ
【図１】
0004017430.tif 000002
【図２】
0004017430.tif 000003
【図３】
0004017430.tif 000004
【図４】
0004017430.tif 000005
【図５】
0004017430.tif 000006
【図６】
0004017430.tif 000007
【図７】
0004017430.tif 000008
【図８】
0004017430.tif 000009
【図９】
0004017430.tif 000010
【図１０】
0004017430.tif 000011
【図１１】
0004017430.tif 000012
【図１２】
0004017430.tif 000013
【図１３】
0004017430.tif 000014
【図１４】
0004017430.tif 000015