(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容した一対の電極間に印加した所定電圧により外部供給源から供給される原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、前記電気分解を促進させる濃塩水を塩水供給源から前記原水に混入するポンプとを備え、このポンプが気体を吸い込んだ場合同ポンプを高吐出量状態にて作動させて同ポンプ内に入った気体を排出させるようにした電解水生成装置において、
前記ポンプ内に入った気体の排出が完了した後、同ポンプを停止させまたは同ポンプの吐出量を減少させた時点から流量センサにより検出した前記原水の流量の積算を開始し少なくとも前記原水の流量積算値が所定値以上となるまで前記原水を供給することを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
収容した一対の電極間に印加した所定電圧により外部供給源から供給される原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、前記電気分解を促進させる濃塩水を塩水供給源から前記原水に混入するポンプとを備え、このポンプが気体を吸い込んだ場合同ポンプを高吐出量状態にて作動させて同ポンプ内に入った気体を排出させるようにした電解水生成装置において、
前記ポンプ内に入った気体の排出が完了した後、同ポンプを停止させまたは同ポンプの吐出量を減少させた時点から流量センサにより検出した前記原水の流量の積算を開始するとともに所定時間だけ前記原水を供給し、前記所定時間経過時点の前記原水の流量積算値が所定値未満であれば同積算値が同所定値以上となるまで前記所定時間の原水供給を繰り返すことを特徴とする電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解槽内に供給された原水が電気分解されて電解水が生成される電解水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の電解水生成装置としては図１１に示すようなものがあり、外部供給源からの原水を給水管１を介して連続的に電解槽２に供給するとともに、電解槽２内の一対の電極２ａ，２ｂ間に所定電圧を印加してこの原水を電気分解することにより電解水を生成している。この電気分解を促進させるために、ダイアフラム式ポンプ４が塩水タンク３内に蓄えられた濃塩水を塩水吸い込み管５を介して吸い込んで塩水供給管６を介して給水管１に送出して原水に混入している。また電解水生成装置は、電流センサ７が一対の電極２ａ，２ｂ間に流れる電流値を検出しており、電解水生成の際にはこの検出電流値が所望のｐＨ値に相当する電流目標値より小さければポンプ４の吐出量を増加して電解槽２内の塩水濃度を高くし検出電流値が電流目標値より大きければポンプ４の吐出量を減少して電解槽２内の塩水濃度を低くすることにより、検出電流値をほぼ電流目標値に保っている。
【０００３】
このような電解水生成装置では、電解水生成中に例えば塩水タンク３内の濃塩水を使い切って塩水吸い込み管５に空気が入り始めやがてポンプ４内に空気が入ると（以下この状態をポンプのエア噛み状態という）、ポンプ４は作動していてもポンプ４内の空気は圧縮、膨張を繰り返すだけで吐出されることはないので、塩水供給管６に残存する濃塩水が給水管１に送出されなくなり原水に混入されなくなる。したがって、電解槽２に濃塩水が供給されなくなり電解槽２内の塩水濃度が徐々に低くなるので、検出電流値は電流目標値から徐々に小さくなる。電解水生成装置は検出電流値が電流目標値から所定値以上低下したことを検出するとポンプ４がエア噛み状態であると判定し、上記所定電圧の印加、ポンプ４の作動および原水の供給をそれぞれ停止して電解水の生成を停止するとともに塩水切れランプ８を点灯してポンプのエア噛み状態が発生したことを使用者に知らせている。
【０００４】
その後、使用者が塩水タンク３に濃塩水を補給した後、リセットスイッチ９を押すと、電解水生成装置は、原水供給の停止を維持する一方で、ポンプ４を最大サイクル数および最大ストロークにて（高吐出量状態にて）作動する。これにより、ポンプ４はポンプ４内に入った空気を徐々に吐出し塩水タンク３内の濃塩水を徐々に吸い込んで、塩水吸い込み管５およびポンプ４内の空気を排出（エア抜き）するとともに塩水供給管６に残存する濃塩水を電解槽２に送出する。そして、ポンプ４はエア噛み状態を脱出して濃塩水を吐出するようになり、この濃塩水の吐出をポンプ４の吐出口に設けた流量センサが検出した時、電解水生成装置はポンプ４の作動を停止するとともに塩水切れランプ８を消灯しエア抜きを完了していた。この後、電解水生成装置は次回の電解水生成が開始されるまで電解槽２への原水および濃塩水の供給を停止するとともに両電極２ａ，２ｂ間への電圧印加を停止していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電解水生成装置においては、エア抜きの際には原水の電解槽２への供給が停止される一方で、塩水供給管６に残存する濃塩水が塩水吸い込み管５およびポンプ４内に入っている空気の体積分だけ電解槽２に送出されるので、電解槽２内の塩水濃度は高くなる。エア抜き完了から次回の電解水生成の開始までの間には原水の電解槽２への供給が停止されているので、電解槽２内の塩水濃度は高い状態のままである。したがって、次回の電解水の生成が開始され両電極２ａ，２ｂ間に所定電圧が印加されると、これら電極２ａ，２ｂ間には過大な電流が流れ、このためこれら電極２ａ，２ｂが損傷するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、エア抜き直後の電解水の生成による電解槽内に設けた電極の損傷を確実に防止することができる電解水生成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、収容した一対の電極間に印加した所定電圧により外部供給源から供給される原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、電気分解を促進させる濃塩水を塩水供給源から原水に混入するポンプとを備え、このポンプが気体を吸い込んだ場合同ポンプを高吐出量状態にて作動させて同ポンプ内に入った気体を排出させるようにした電解水生成装置において、ポンプ内に入った気体の排出が完了した後、同ポンプを停止させまたは同ポンプの吐出量を減少させた時点から流量センサにより検出した原水の流量の積算を開始し少なくとも原水の流量積算値が所定値以上となるまで原水を供給することにある。
【００１０】
また、本発明の他の構成上の特徴は、収容した一対の電極間に印加した所定電圧により外部供給源から供給される原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、電気分解を促進させる濃塩水を塩水供給源から原水に混入するポンプとを備え、このポンプが気体を吸い込んだ場合同ポンプを高吐出量状態にて作動させて同ポンプ内に入った気体を排出させるようにした電解水生成装置において、ポンプ内に入った気体の排出が完了した後、同ポンプを停止させまたは同ポンプの吐出量を減少させた時点から流量センサにより検出した原水の流量の積算を開始するとともに所定時間だけ原水を供給し、所定時間経過時点の原水の流量積算値が所定値未満であれば同積算値が同所定値以上となるまで所定時間の原水供給を繰り返すことにある。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、収容した一対の電極間に印加した所定電圧により外部供給源から供給される原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、電気分解を促進させる濃塩水を塩水供給源から原水に混入するポンプとを備え、このポンプが気体を吸い込んだ場合同ポンプを高吐出量状態にて作動させて同ポンプ内に入った気体を排出させるようにした電解水生成装置において、ポンプ内に入った気体の排出が完了した後、同ポンプを停止させまたは同ポンプの吐出量を減少させた時点から流量センサにより検出した原水の流量の積算を開始し少なくとも原水の流量積算値が所定値以上となるまで原水を供給するものによれば、エア抜きをする際には原水の供給が停止された状態でポンプ以降の管路内に残存する濃塩水が電解槽内に送出されるものの、エア抜きが完了しポンプを停止させまたは同ポンプの吐出量を減少させた後電解槽内に所定量以上の原水が確実に供給されるので、電解槽内の濃塩水は原水により薄められ、電解槽内の塩水濃度は十分低い濃度となる。したがって、この後電解水の生成が開始され一対の電極間に所定電圧が印加されても、これら電極間に過大な電流が流れることを防止でき、これら電極が損傷するのを確実に防止することができる。
【００１４】
また、収容した一対の電極間に印加した所定電圧により外部供給源から供給される原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、電気分解を促進させる濃塩水を塩水供給源から原水に混入するポンプとを備え、このポンプが気体を吸い込んだ場合同ポンプを高吐出量状態にて作動させて同ポンプ内に入った気体を排出させるようにした電解水生成装置において、ポンプ内に入った気体の排出が完了した後、同ポンプを停止させまたは同ポンプの吐出量を減少させた時点から流量センサにより検出した原水の流量の積算を開始するとともに所定時間だけ原水を供給し、所定時間経過時点の原水の流量積算値が所定値未満であれば同積算値が同所定値以上となるまで所定時間の原水供給を繰り返すようにしたものによっても、エア抜きをする際には原水の供給が停止された状態でポンプ以降の管路内に残存する濃塩水が電解槽内に送出されるものの、エア抜きが完了しポンプを停止させまたは同ポンプの吐出量を減少させた後電解槽内に所定量以上の原水が確実に供給されるので、電解槽内の濃塩水は原水により薄められ、電解槽内の塩水濃度は十分低い濃度となる。したがって、上記と同様な効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
ａ．第１参考実施形態
以下、本発明の第１参考実施形態を図面を用いて説明すると、図１は電解水生成装置を概略的に示している。
この電解水生成装置は生成器本体Ａと塩水タンク３０とリモートコントローラ４５等を備えている。また、生成器本体Ａは電解槽１０を含む水路系部品と電気制御回路６０を含む電気系部品とからなっている。
【００１６】
この電解水生成装置は生成器本体Ａと塩水タンク３０とリモートコントローラ４５等を備えている。また、生成器本体Ａは電解槽１０を含む水路系部品と電気制御回路６０を含む電気系部品とからなっている。
【００１７】
電解槽１０の内部は隔膜１１によって一対の電極室１２，１３に区画されており、両電極室１２，１３はそれぞれ給水管２０を介して外部の原水供給源（例えば水道）に接続され、給水管２０の途中には後述するように塩水タンク３０に接続された塩水供給管３７が接続されている。これにより給水管２０からの原水（水道水）は塩水供給管３７からの濃塩水が混入された希塩水となって両電極室１２，１３に供給される。各電極室１２，１３には一対の電極１４，１５が互いに対向するように収容され、これら両電極１４，１５間には電源４０からの直流電圧が印加されて、前述のように供給された希塩水が電気分解されて電解水が生成される。電解槽１０の各電極室１２，１３には導出管１６，１７がそれぞれ接続されており、生成された電解水はその先端部である注出口１６ａ，１７ａから外部へ注出される。
【００１８】
給水管２０には、上流から下流に向かう順に減圧弁２１および開閉弁であるウオーターバルブ２２（ＷＶ）が設けられている。減圧弁２１は外部供給源から圧送される原水の圧力を減圧し、所定圧力範囲内に保つ。ウオーターバルブ２２は電気制御回路６０により開閉（オン・オフ）制御され、開状態にて外部供給源からの原水を給水管２０を介して電解槽１０へ供給する。
【００１９】
塩水供給管３７は、一端が給水管２０のウオーターバルブ２２下流の位置に接続され他端がポンプ３８の吐出口（吐出側）に接続されるものである。ポンプ３８の吸い込み口には塩水吸い込み管５５が接続され、この塩水吸い込み管５５は塩水タンク３０の上部から挿入されている。
【００２０】
ポンプ３８は、ダイアフラム式のものであり、ダイアフラムを往復動させて吸い込んだ流体を吐出するものであり、その吐出量は電気制御回路６０によりダイアフラムのストローク量および往復回数（サイクル数）を変化させることにより制御されている。電解水生成中には、ポンプ３８は塩水タンク３０から濃塩水を吸い込んで給水管２０に吐出して原水に混入し、これにより希塩水となった原水が電解槽１０に供給される。このとき、このポンプ３８の吐出量制御により原水に対する濃塩水の添加量が制御される。また、ポンプ３８が気体（例えば空気）を吸い込んでこの気体を吐出する場合には、ポンプ３８は最大ストロークおよび最大サイクル数にて（高吐出量状態にて）作動されポンプ３８内に入った気体を徐々に吐出する。なお、ポンプ３８の吐出口（吐出側）には流量センサ７２が設けられており、この流量センサ７２は液体の流量を検出して電気制御回路６０に出力するものであり、気体の流量を検出することはできないものである。
【００２１】
塩水供給管３７には、ポンプ３８の吐出口（吐出側）を電解槽１０と排出管７１とに選択的に連通する切換弁７０が設けられている。切換弁７０は一つの流入口と二つの流出口を備えており、切換弁７０の流入口は塩水供給管３７を介してポンプ３８の吐出口（吐出側）に接続され、切換弁７０の流出口の一つは塩水供給管３７を介して給水管２０に接続され、切換弁７０の流出口の他の一つは濃塩水または気体を排出するための排出管７１の一端に接続されている。切換弁７０は、後述するように、電解水生成時にはポンプ３８が給水管２０すなわち電解槽１０に連通するように切り換えられ、ポンプ３８を高吐出量状態にて作動させて同ポンプ３８内に入った気体を排出する時には同ポンプ３８の吐出口が排出管７１に連通するように切り換えられるものである。なお、排出管７１の他端は塩水タンク３０上部から挿入されている。また、切換弁７０の下流位置の塩水供給管３７には、逆止弁３９も設けられている。
【００２２】
塩水タンク３０は生成器本体Ａとは別体であり、内部に濃塩水を蓄えている。この塩水タンク３０内には電気制御回路６０に接続された水位センサ３３が設けられている。水位センサ３３は、濃塩水の水量が下限水位以下となったことを検出して電気制御回路６０に出力するものである。
【００２３】
生成器本体Ａの電源４０と一対の電極１４，１５をそれぞれ接続する一対の導線の一方には、両電極１４，１５間に流れる電流を検出し、検出した電流値を電気制御回路６０に出力するための電流センサ５０が設けられている。
【００２４】
リモートコントローラ４５は、生成器本体Ａとは別体であり、導出管１６，１７の注出口１６ａ，１７ａ付近に配置される。このリモートコントローラ４５には、電気制御回路６０に接続された表示ランプ群４３及びスイッチ群４１が備えられる。表示ランプ群４３は塩水切れランプ４３ａなどからなり、電気制御回路６０から表示制御信号を受けて点灯制御される。この塩水切れランプ４３ａは電解槽１０に濃塩水が供給されていないことを表示するものである。また、スイッチ群４１は注出スイッチ４１ａおよびリセットスイッチ４１ｂなどからなり、各スイッチ４１ａ，４１ｂは電気制御回路６０にそれぞれ電気的に接続されている。注出スイッチ４１ａは電解水生成の作動の開始、終了を指示するためのものであり、リセットスイッチ４１ｂは後述するエア抜きの作動の開始を指示するためのものである。なお、表示ランプ群４３及びスイッチ群４１を生成器本体Ａに設けるようにしてもよい。
【００２５】
この電解水生成装置は、上記ウオーターバルブ２２、ポンプ３８、流量センサ７２、切換弁７０、電源４０、塩水切れランプ４３ａ、注出スイッチ４１ａ、リセットスイッチ４１ｂ及び電流センサ５０に接続された電気制御回路６０を備えている。電気制御回路６０はマイクロコンピュータにより構成され、本第１参考実施形態においては図２乃至図４に示すフローチャートに対応したプログラムを実行して、ウオーターバルブ２２の開閉、ポンプ３８、切換弁７０及び電源４０の作動制御を行う。なお、本第１参考実施形態における上記ウオーターバルブ２２等の動作の状態が図５に示されている。また、図２のルーチンは前述のマイクロコンピュータにより所定時間毎に実行される。
【００２６】
次に、上記のように構成した電解水生成装置の動作を説明する。電気制御回路６０は図示しないメイン電源が投入された時点にてウオーターバルブ２２をオフ状態にし、ポンプ３８を停止状態にし、両電極１４，１５間への電圧の印加を停止状態にし、注出スイッチ４１ａをオフ状態にし、切換弁７０をポンプ３８の吐出口が電解槽１０に連通するように切り換え、各フラグＦ0，Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3を「０」にクリアして、図２のルーチンを上記所定時間毎にてステップ１００から実行する。電気制御回路６０は、メイン電源投入後使用者により注出スイッチ４１ａがオンされるまで（図５中の時刻ｔ１）、ステップ１００〜１１２の処理を繰り返し実行して、電解槽１０への原水および濃塩水の供給および両電極１４，１５間への電圧の印加を開始せずこれら供給および電圧印加の停止状態を継続させる（電解水生成の待機状態である）。
【００２７】
具体的には、電気制御回路６０は、メイン電源を投入後注出スイッチ４１ａはオフ状態であるので、各ステップ１０２，１０４にてそれぞれ「Ｙｅｓ」，「Ｎｏ」と判定し、ステップ１０６にてポンプ３８を停止制御し（停止状態を維持し）、ステップ１０８にて「Ｎｏ」と判定する。本ルーチンを前回実行した際の注出スイッチ４１ａの状態はオフであったので、ステップ１１０にて「Ｎｏ」と判定し、プログラムをステップ１１２に進め、同ステップ１１２にて本ルーチンを一旦終了する。この制御は、次に注出スイッチ４１ａがオンされるまで繰り返し実行される。なお、フラグＦ0は「１」にて使用者の注出スイッチ４１ａ押圧操作に起因する電解水生成の停止処理中であることを表し、フラグＦ1は「１」にてポンプ３８のエア噛み状態の解除処理中であることを表し、フラグＦ2は「１」にて塩水タンク３０内の塩水切れの自動検出に起因する電解水生成の停止処理中であることを表し、フラグＦ3は「１」にてポンプ３８のエア抜き処理中であることを表している。
【００２８】
時刻ｔ１（図５参照）にて使用者が注出スイッチ４１ａをオフからオンに変更すると、電気制御回路６０は各ステップ１０２，１０４にてそれぞれ「ＹＥＳ」と判定してプログラムをステップ１１４以降に進め、ステップ１１４〜１２０にて電解水生成の処理を実行する。すなわち、ステップ１１４にて電源４０から電極１４，１５間に一定電圧Ｖ０を印加させ、ステップ１１６にてウオーターバルブ２２をオン（開）して原水の供給を開始させ、ステップ１１８にて電流センサ５０により両電極１４，１５間に流れる電流値Ｉを検出する。そして、ステップ１２０にて図３に示すサブルーチンを実行し、ポンプ３８による添加量フィードバック制御を実行する。
【００２９】
この添加量フィードバックサブルーチンを図３に基づいて説明すると、電解水生成の際には、電気制御回路６０は検出電流値Ｉを電流目標値ＩＴに保つようにポンプ３８により濃塩水の添加量を増減している。具体的には、検出電流値Ｉが電流目標値ＩＴより大きい場合には、検出電流値Ｉを低下させる。すなわち、塩水タンク３０から供給される濃塩水の添加量を減少させるべくポンプ３８の圧送量Ｐを△Ｐだけ低下させ（ステップ２００，２０２，２０６及び２０８）、検出電流値Ｉが電流目標値ＩＴより小さい場合には検出電流値Ｉを増加させるべく濃塩水の添加量を増加させる。すなわち、ポンプ３８の圧送量Ｐを△Ｐだけ増大させる（ステップ２００，２０２，２０４及び２０８）。また、検出電流値Ｉが電流目標値ＩＴと等しい場合には、そのままの圧送量Ｐを維持する（ステップ２００，２０２及び２０８）。これにより、電解水生成中においては検出電流値Ｉがほぼ電流目標値ＩＴに保たれている。なお、電流目標値ＩＴは注出される電解水（アルカリ性水及び酸性水）が所望のｐＨ値となるように設定されたものである。
【００３０】
電気制御回路６０は、プログラムを再び図２に示すルーチンに戻してステップ１２２に進め、ポンプ３８がエア噛み状態にあるか否かを判定し、エア噛み状態でなければプログラムをステップ１１２に進め本ルーチンを一旦終了する。そして、電気制御回路６０は、ポンプ３８がエア噛み状態となるまでは上述したステップ１００，１０２，１０４，１１４〜１２２，１１２による処置を繰り返し実行し、電解水が生成される。
【００３１】
上述した電解水の生成中において、例えば塩水タンク３０内の濃塩水を使い切るなどして濃塩水の水位が塩水吸い込み管５５の吸い込み口より下になることによりポンプ３８が空気を吸い込んだり、塩水タンク３０内または塩水吸い込み管５５内の濃塩水中に気泡が生じこの気泡をポンプ３８が吸い込んだりして、塩水吸い込み管５５に空気が入り始めやがてポンプ３８内（詳しくは吸い込み側逆止弁、吐出側逆止弁およびダイアフラムにより区画されたポンプ室内）に空気が入る（ポンプのエア噛み状態）ことがある。この場合、ポンプ３８は作動していても高吐出量状態にて作動しておらずポンプ３８内の空気は圧縮、膨張を繰り返すだけで吐出されることはないので、塩水供給管３７に残存する濃塩水が給水管２０に送出されなくなり原水に混入されなくなる。したがって、電解槽１０に濃塩水が供給されなくなり、一方で上述したように原水の供給は継続されているため電解槽１０内の塩水濃度が徐々に低くなるので、検出電流値Ｉは電流目標値ＩＴから徐々に小さくなる。
【００３２】
検出電流値Ｉが電流目標値ＩＴから所定値ΔＩ以上低下すると（図５中の時刻ｔ２）、電気制御回路６０は、ポンプ３８がエア噛み状態であると判定し、ポンプ３８のエア噛み状態を解除する制御を開始する。具体的には、電気制御回路６０は、ステップ１２２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２４にて、図４に示すサブルーチンを実行しポンプ３８のエア噛み状態を解除する制御を開始して、ステップ１１２に進め本ルーチンを一旦終了する。以降、後述するようにポンプ３８のエア噛み状態が解除されるまで、ステップ１００，１０２，１２４，１１２による処理を繰り返し実行する。
【００３３】
ポンプ３８のエア噛み状態を解除するエア噛み解除サブルーチンを図４に基づいて説明する。まず、電気制御回路６０は、電解槽１０内の電解水をそのイオン伝導度が所定値以下となるまで希釈した後、電解水生成を完全に停止する。すなわち電気制御回路６０は、時刻ｔ２（図５参照）にてポンプ３８を停止して濃塩水の供給を停止する（ステップ３０４）とともに時刻ｔ２以降もウオーターバルブ２２のオン状態を維持して原水を供給し続ける。このとき、電源４０から電極１４，１５間に一定電圧Ｖ１を印加させ（ステップ３０８）、電流センサ５０により両電極１４，１５間に流れる電流値Ｉを検出している（ステップ３１０）。したがって、時刻ｔ２以降においては、電解槽１０内の電解水が次第に希釈されイオン伝導度が小さくなり、検出電流値Ｉも小さくなる。具体的には、電気制御回路６０は、ステップ３００〜３１４の処理を繰り返し実行する。
【００３４】
検出電流値Ｉが所定基準値Ｉ０以下となると（図５中の時刻ｔ３）すなわち電解水が所望程度希釈されると、電気制御回路６０はステップ３１２にて「Ｙｅｓ」と判定し、電極１４，１５間への所定電圧Ｖ１の印加を停止し、ウオーターバルブ２２をオフ（閉）して原水の供給を停止することにより電解水生成を完全に停止し、塩水切れランプ４３ａを点灯させて使用者にポンプのエア噛み状態が発生したことを知らせる（ステップ３１６）。なお、所定基準値Ｉ０は、所定基準値Ｉ０が示すイオン伝導度まで低下した電解水（酸性水及びアルカリ水）であれば、電解水生成停止後に装置内に残存しても、酸性水による金属部分の腐食やアルカリ性水によるカルシウムの装置内への付着が防止できる値に設定され、また電流目標値ＩＴより所定値ΔＩだけ小さい値より小さい値に設定されている。またステップ３１６にてフラグＦ2を「１」に変更する。
【００３５】
なお、以降の処理においては、ステップ３０６にてフラグＦ1を「１」に変更したので、フラグＦ1が「０」に設定されるまですなわちポンプ３８のエア噛み状態が解除されるまで図２のステップ１０２にて「Ｎｏ」と判定し続け、エア噛み解除サブルーチンの処理を実行し続けることとなる。
【００３６】
次に、電気制御回路６０は、時刻ｔ３（図５参照）以降濃塩水が塩水タンク３０内に補給されてポンプのエア抜き処理が開始されるまですなわちリセットスイッチ４１ｂが押される（図５中の時刻４）まで、電解槽１０への原水および濃塩水の供給停止状態、電極１４，１５間への電圧の印加の停止状態を維持することにより電解水の生成停止状態を維持し、塩水切れランプ４３ａの点灯状態を維持する。具体的には、電気制御回路６０は、各フラグＦ2，Ｆ3が「１」，「０」であるので各ステップ３０２，３１８にてそれぞれ「Ｙｅｓ」と判定し、リセットスイッチ４１ｂが押されていないのでステップ３２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３１４にて一旦本サブルーチンを終了する。電気制御回路６０は、リセットスイッチ４１ｂが押されるまで、ステップ３００，３０２，３１８，３２０，３１４の処理を繰り返し実行する。
【００３７】
使用者が塩水タンク３０に濃塩水を補給した後、時刻ｔ４にリセットスイッチ４１ｂを押すと、電気制御回路６０は、ステップ３２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、原水供給の停止状態を維持する一方で、切換弁７０をポンプ３８の吐出口（吐出側）が排出管７１に連通するように切り換える（ステップ３２４）とともにポンプ３８を高吐出量状態にて作動させることにより（ステップ３２６）ポンプ３８内の空気を排出するポンプのエア抜きを実行する。このとき、電気制御回路６０は、流量センサ７２により濃塩水の通水を検出している（ステップ３２８）。したがって、時刻ｔ４以降においては、ポンプ３８はポンプ３８内に入った空気を徐々に吐出し塩水タンク３０内の濃塩水を徐々に吸い込むことにより、塩水吸い込み管５５およびポンプ３８内の空気を排出するので、濃塩水の通水は検出されない。具体的には、電気制御回路６０は、ステップ３００，３０２，３１８〜３２８，３１４の処理を実行し、その後ステップ３２２にてフラグＦ3が「１」に変更されているのでステップ３００，３０２，３１８，３２８，３１４の処理を繰り返し実行する。
【００３８】
ポンプ３８がエア噛み状態を脱出してすなわちポンプのエア抜きを完了して濃塩水を吐出するようになると、電気制御回路６０はこの濃塩水の吐出を流量センサ７２により検出し（図５中の時刻ｔ５）、ステップ３２８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ポンプ３８を停止するとともに（ステップ３３０）切換弁７０をポンプ３８の吐出口が給水管２０（電解槽１０）に連通するように切り換え（ステップ３３４）、塩水切れランプ４３ａを消灯して（ステップ３３２）、ポンプのエア噛み状態を解除する。なお、ステップ３３６にて各フラグＦ1，Ｆ2，Ｆ3を「０」に変更する。
【００３９】
したがって、このようなエア抜きをする際にはポンプ３８の吐出口（吐出側）が排出管７１に連通するため、ポンプ３８と切換弁７０との間の塩水供給管３７内に残存する濃塩水は、ポンプ３８が塩水吸い込み管５５およびポンプ３８内の空気を排出するのにともなって切換弁７０及び排出管７１を介して排出されるとともに切換弁７０以降給水管２０までの間の塩水供給管３７内に残存する濃塩水は送出されることはないので、濃塩水が電解槽１０内に供給されることはない。したがって、原水の供給が停止されていても電解槽１０内の塩水濃度はエア抜き前と同じ比較的低い濃度のままであるので、エア抜き完了後電解水の生成が開始され一対の電極間に所定電圧が印加されても、これら電極間に過大な電流が流れることを防止でき、これら電極が損傷するのを確実に防止することができる。また、上記エア抜きの際には排出管７１が塩水タンク３０に接続されているので、上記と同様な作用・効果に加え、さらにポンプ３８と切換弁７０との間の塩水供給管３７内に残存する濃塩水切換弁７０及び排出管７１を介して再び塩水タンク３０に戻されることとなるので、濃塩水を無駄なく使用することができる。
【００４０】
上述したポンプのエア噛み状態の解除後フラグＦ1は「０」であるので、電気制御回路６０は次回の電解水生成が開始されるまで上述したステップ１００〜１１２の処理を繰り返し実行し、電解槽１０への原水および濃塩水の供給の停止状態および両電極１４，１５間への電圧印加の停止状態を維持し、切換弁７０をポンプ３８の吐出口が給水管２０（電解槽１０）に連通するように切り換えた状態に維持する。
【００４１】
なお、上述した電解水の生成中に、使用者が注出スイッチ４１をオンからオフに変更することにより電解水生成を停止する場合を説明する。この場合、電気制御回路６０は、ステップ１０２，１０４にてそれぞれ「Ｙｅｓ」，「Ｎｏ」と判定し、ステップ１０６にてポンプ３８を停止するとともにウオーターバルブ２２のオン状態を維持して原水を供給し続け、ステップ１０８にて「Ｎｏ」と判定する。本ルーチンを前回実行した際の注出スイッチ４１ａの状態はオンであったので、ステップ１１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、電解槽１０内の電解水をそのイオン伝導度が所定値以下となるまで希釈した後、電解水生成を完全に停止する。このとき、電源４０から電極１４，１５間に一定電圧Ｖ１を印加させ（ステップ１２８）、電流センサ５０により両電極１４，１５間に流れる電流値Ｉを検出している（ステップ１３０）。したがって、ポンプ３８を停止させた以降においては、電解槽１０内の電解水が次第に希釈されイオン伝導度が小さくなり、検出電流値Ｉも小さくなる。具体的には、電気制御回路６０は、ステップ１２６にてフラグＦ0が「１」に変更されたので、ステップ１００〜１０８，１２８〜１３２，１１２の処理を繰り返し実行する。そして、検出電流値Ｉが所定基準値Ｉ０以下となるとすなわち電解水が所望程度希釈されると、電気制御回路６０はステップ１３２にて「Ｙｅｓ」と判定し、電極１４，１５間への所定電圧Ｖ１の印加を停止し、ウオーターバルブ２２をオフ（閉）して原水の供給を停止することにより電解水生成を完全に停止する（ステップ１３４）。なお、ステップ１３４にてフラグＦ0を「０」に変更する。
【００４２】
上記説明からも理解できるように、上記第１参考実施形態においては、エア抜きをする際にはポンプ３８の吐出口（吐出側）が排出管７１に連通するため（ステップ３２４）、ポンプ３８と切換弁７０との間の塩水供給管３７内に残存する濃塩水は、ポンプ３８が塩水吸い込み管５５およびポンプ３８内の空気を排出する（ステップ３２６）のにともなって切換弁７０及び排出管７１を介して排出されるとともに切換弁７０以降給水管２０までの間の塩水供給管３７内に残存する濃塩水は送出されることはないので、濃塩水が電解槽１０内に供給されることはない。したがって、原水の供給が停止されていても電解槽１０内の塩水濃度はエア抜き前と同じ比較的低い濃度のままであるので、エア抜き完了後電解水の生成が開始され一対の電極間に所定電圧が印加されても、これら電極間に過大な電流が流れることを防止でき、これら電極が損傷するのを確実に防止することができる。また、上記エア抜きの際には排出管７１が塩水タンク３０に接続されているので、上記と同様な作用・効果に加え、さらにポンプ３８と切換弁７０との間の塩水供給管３７内に残存する濃塩水切換弁７０及び排出管７１を介して再び塩水タンク３０に戻されることとなるので、濃塩水を無駄なく使用することができる。
【００４３】
なお、上記第１参考実施形態においては、切換弁７０を塩水供給管３７に設けるようにしたが、塩水供給管３７との合流点より下流の給水管２０に設けるようにしてもよい。
【００４４】
また、上記第１参考実施形態においては、エア抜きをする際にはポンプ３８が吐出する濃塩水を塩水タンク３０に戻すようにしているが、吐出される濃塩水を電解水生成装置の外部に排出するようにしてもよい。この場合、排出管７１の他端を同装置の外に出すようにすればよい。
【００４５】
ｂ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明すると、図６は電解水生成装置を概略的に示している。第１実施形態による電解水生成装置は第１参考実施形態によるものと比べ、切換弁７０および排出管７１が省かれ、流量センサ２３が塩水供給管３７との合流点より上流の給水管２０に設けられている。流量センサ２３は液体の流量を検出して電気制御回路６０に出力するものである。
【００４６】
第１実施形態による電解水生成装置は、上記ウオーターバルブ２２、ポンプ３８、流量センサ２３、電源４０、塩水切れランプ４３ａ、注出スイッチ４１ａ、リセットスイッチ４１ｂ及び電流センサ５０に接続された電気制御回路６０を備えている。電気制御回路６０はマイクロコンピュータにより構成され、本第１実施形態においては第１参考実施形態で実行した図４に示すフローチャートに対応したプログラムの代わりに、図７に示すフローチャートに対応したプログラムを実行して、ウオーターバルブ２２の開閉、ポンプ３８及び電源４０の作動制御を行う。なお、本第１実施形態における上記ウオーターバルブ２２等の動作の状態が図８に示されている。
【００４７】
次に、上記のように構成した電解水生成装置の動作を説明するが、メイン電源が投入されてからリセットスイッチ４１ｂが押される（図８中の時刻ｔ４）までは上述した第１参考実施形態と同様に制御されるので、時刻ｔ４までの説明は省略する。
【００４８】
時刻ｔ４以降の動作を図７および図８に基づいて説明する。使用者が塩水タンク３０に濃塩水を補給した後、リセットスイッチ４１ｂを押すと（図８中の時刻ｔ４）、電気制御回路６０は、ステップ３２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、原水供給の停止状態を維持する一方で、ポンプ３８を高吐出量状態にて作動させることにより（ステップ４０２）ポンプ３８内の空気を排出するポンプのエア抜きを実行する。このとき、電気制御回路６０は、流量センサ７２により濃塩水の通水を検出している（ステップ４０４）。したがって、時刻ｔ４以降においては、ポンプ３８はポンプ３８内に入った空気を徐々に吐出し塩水タンク３０内の濃塩水を徐々に吸い込むことにより、塩水吸い込み管５５およびポンプ３８内の空気を排出するので、塩水供給管３７に残存する濃塩水が塩水吸い込み管５５およびポンプ３８内に入っている空気の体積分だけ電解槽１０に送出されるので、電解槽１０内の塩水濃度は高くなる。また、濃塩水の通水は検出されない。具体的には、電気制御回路６０は、ステップ３００，３０２，３１８，３２０，４００〜４０４，３１４の処理を実行し、ステップ４００にてフラグＦ3が「１」に変更されているので、その後ステップ３００，３０２，３１８，４１８，４０４，３１４の処理を繰り返し実行する。
【００４９】
ポンプ３８がエア噛み状態を脱出してすなわちポンプのエア抜きを完了して濃塩水を吐出するようになると、図８中の時刻ｔ５にて電気制御回路６０はこの濃塩水の吐出を流量センサ７２により検出して「Ｙｅｓ」と判定し（ステップ４０４）、ポンプ３８を停止するとともに（ステップ４０６）ウオーターバルブ２２をオンすることにより原水を供給して電解槽１０内の濃塩水の希釈を開始する（ステップ４０８）。このとき、電気制御回路６０は、ポンプ３８を停止させた時点から先に供給が開始された原水の流量Ｗを流量センサ２３により検出して（ステップ４１２）、この検出した流量Ｗを前回積算し記憶しておいた流量積算値Ｗｔに積算して記憶し（ステップ４１４）、流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０以上であるか否かを判定している（ステップ４１６）。したがって、時刻ｔ５以降においては、ウオーターバルブ２２のオン状態が継続しているので電解槽１０に供給される原水の流量積算値Ｗｔが大きくなる。具体的には、電気制御回路６０は、ステップ３００，３０２，３１８，４１８，４０４〜４１６，３１４の処理を実行し、ステップ４１０にてフラグＦ4が「１」に変更されているので、その後ステップ３００，３０２，３１８，４１８，４１２〜４１６，３１４の処理を繰り返し実行する。なお、所定値Ｗ０は電解槽１０内に残存する濃塩水を希釈するのに必要な原水の量である。また、フラグＦ4は「１」にて原水を供給して電解槽１０内の塩水濃度を希釈中であること表すものであり、電源投入時に「０」にクリアされている。
【００５０】
原水の流量積算値Ｗｔが大きくなり所定値Ｗ０以上となる（図８中の時刻ｔ６）と、電気制御回路６０はステップ４１６にて「Ｙｅｓ」と判定しウオーターバルブ２２をオフすることにより原水の供給を停止し（ステップ４２０）、塩水切れランプ４１ｂを消灯して（ステップ４２２）、ポンプのエア噛み状態を解除する。なお、ステップ４２４にて各フラグＦ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4および流量積算値Ｗｔを「０」に変更する。
【００５１】
したがって、電気制御回路６０は、エア抜きが完了した後ポンプ３８を停止させた時点（図８中の時刻ｔ５）から流量センサ２３により検出した原水の流量Ｗの積算を開始し少なくとも原水の流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０以上となるまで原水を供給する。これにより、電解槽１０内に所定量Ｗ０以上の原水が確実に供給されるので、電解槽１０内の濃塩水は原水により薄められ、電解槽１０内の塩水濃度は十分低い濃度となる。
【００５２】
なお、時刻ｔ６以降、第１参考実施形態と同様に電気制御回路６０は次回の電解水生成が開始されるまで電解槽１０への原水および濃塩水の供給を停止するとともに両電極１４，１５間への電圧印加を停止する。
【００５３】
上記説明からも理解できるように、上記第１実施形態においては、エア抜きをする際には原水の供給が停止された状態でポンプ３８以降の塩水供給管３７内に残存する濃塩水が電解槽１０内に送出されるものの、エア抜きが完了しポンプ３８を停止させた後電解槽１０内に少なくとも所定量Ｗ０以上の原水が確実に供給されるので、電解槽１０内の濃塩水は原水により薄められ、電解槽１０内の塩水濃度は十分低い濃度となる。したがって、この後電解水の生成が開始され一対の電極１４，１５間に所定電圧が印加されても、これら電極１４，１５間に過大な電流が流れることを防止でき、これら電極１４，１５が損傷するのを確実に防止することができる。
【００５４】
なお、上記第１実施形態においては、エア抜きが完了しポンプ３８を停止させた後原水を少なくとも所定量Ｗ０以上供給して電解槽１０内の濃塩水を希釈するようにしたが、原水を少なくとも所定時間以上供給して電解槽１０内の濃塩水を希釈するようにしてもよい。この場合、電気制御回路６０が図７に示すフローチャートに対応したプログラムの代わりに図９に示すフローチャートに対応したプログラムを実施するようにすればよく、図９に示すフローチャートには図７に示すフローチャートにステップ５００，５０２，５０４の処理が追加され、図７に示すフローチャートのステップ４２４の処理にタイマー値Ｔを「０」に変更する処理が追加されている。
【００５５】
このような電解水生成装置の動作を説明するが、メイン電源が投入されてから濃塩水の希釈を開始する一連の処理（ステップ４０６〜４１４）を開始する（図１０中の時刻ｔ５）までは上述した第１実施形態と同様に制御されるので、時刻ｔ５以前の説明は省略する。
【００５６】
時刻ｔ５以降の動作を図９および図１０に基づいて説明する。ポンプ３８がエア噛み状態を脱出してすなわちポンプのエア抜きを完了して濃塩水を吐出するようになると、図１０中の時刻ｔ５にて電気制御回路６０はこの濃塩水の吐出を流量センサ７２により検出して「Ｙｅｓ」と判定し、ポンプ３８を停止するとともにウオーターバルブ２２をオンすることにより原水を供給して電解槽１０内の濃塩水の希釈を開始する（ステップ４０４〜４０８）。このとき、電気制御回路６０は、ポンプ３８を停止させた時点から先に供給が開始された原水の流量Ｗを流量センサ２３により検出して、この検出した流量Ｗを前回算出し記憶しておいた流量積算値Ｗｔに積算して記憶するとともに（ステップ４１２，４１４）、この時点までは「０」に保たれていたタイマー値Ｔに初めて「１」を加算して実質的にタイマーを起動させ（ステップ５００）、このタイマー値Ｔが所定時間Ｔ０以上となる毎に（ステップ５０２）、流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０以上であるか否かを判定している（ステップ４１６）。したがって、時刻ｔ５以降においては、ウオーターバルブ２２のオン状態が継続しているので電解槽１０に供給される原水の流量積算値Ｗｔが大きくなり、一方タイマー値Ｔも大きくなる。具体的には、電気制御回路６０は、ステップ３００，３０２，３１８，４１８，４０４〜４１４，５００，５０２，３１４の処理を実行し、ステップ４１０にてフラグＦ4が「１」に変更されているので、その後ステップ３００，３０２，３１８，４１８，４１２，４１４，５００，５０２，３１４の処理を繰り返し実行する。なお、所定時間Ｔ０は所定範囲内の圧力にて原水が供給された場合に電解槽１０内に残存する濃塩水を希釈するのに十分な原水の供給時間である。
【００５７】
所定時間Ｔ０だけ原水を供給するだけで原水の流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０に達する場合、タイマー値Ｔが所定時間Ｔ０以上となった時点（図１０中の時刻ｔ６）で、原水の流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０以上となっているので、電気制御回路６０は、各ステップ５０２，４１６にてそれぞれ「Ｙｅｓ」と判定し、ウオーターバルブ２２をオフすることにより原水の供給を停止し、塩水切れランプ４１ｂを消灯して（ステップ４２０，４２２）、ポンプのエア噛み状態を解除する。なお、ステップ４２４にて各フラグＦ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4，流量積算値Ｗｔおよびタイマー値Ｔを「０」に変更する。
【００５８】
一方、例えば所定範囲より小さい圧力にて原水が供給された場合、所定時間Ｔ０だけ原水を供給しても原水の流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０に達しないこともある。この場合、電気制御回路６０は、各ステップ５０２，４１６にてそれぞれ「Ｙｅｓ」，「Ｎｏ」と判定し、再度所定時間Ｔ０だけ原水を供給するためにタイマー値Ｔを「０」にクリアし（ステップ５０４）、時刻ｔ６から所定時間Ｔ０経過した時点までの間引き続き原水の流量Ｗを流量積算値Ｗｔに積算して（ステップ３００，３０２，３１８，４１８，４１２，４１４，５００，５０２，３１４）、時刻ｔ６から所定時間Ｔ０経過した時点の原水の流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０以上であればステップ４１６にて「Ｙｅｓ」と判定し、前記と同様に原水の供給を停止し、塩水切れランプ４１ｂを消灯して、ポンプのエア噛み状態を解除する。時刻ｔ６から所定時間Ｔ０経過した時点の原水の流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０未満であれば、さらに原水の流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０以上となるまで所定時間Ｔ０の原水の供給およびその直後の原水の流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０以上であるか否かの判定が繰り返し実行される。
【００５９】
これにより、電気制御回路６０は、エア抜きが完了した後ポンプ３８を停止させた時点（図８中の時刻ｔ５）から流量センサ２３により検出した原水の流量Ｗの積算を開始し原水の流量積算値Ｗｔが所定値Ｗ０以上となるまで所定時間Ｔ０ずつの原水供給を繰り返す。これにより、電解槽１０内に所定量Ｗ０以上の原水が確実に供給されるので、電解槽１０内の濃塩水は原水により薄められ、電解槽１０内の塩水濃度は十分低い濃度となる。したがって、この後電解水の生成が開始され一対の電極１４，１５間に所定電圧が印加されても、これら電極１４，１５間に過大な電流が流れることを防止でき、これら電極１４，１５が損傷するのを確実に防止することができる。
【００６０】
また、上記第１実施形態においては、ポンプ３８を停止させるとともに原水の供給を開始しその流量Ｗの積算を開始するようにしたが、ポンプ３８を停止させた時点から所定時間経過後に原水の供給を開始しその流量Ｗの積算を開始するようにしてもよい。これによっても上記と同様な作用および効果を得ることが期待できる。
【００６１】
また、上記第１実施形態においては、ポンプ３８を停止させた時点（図１０中の時刻ｔ５）から原水の流量Ｗの積算を開始するようにしたが、ポンプ３８の吐出量を減少させた時点すなわち高吐出量状態から通常の電解水生成中の状態に変更させた時点から原水の流量Ｗの積算を開始するようにしてもよい。これによっても上記と同様な作用および効果を得ることが期待できる。
【００６２】
また、上記第１参考実施形態および第１実施形態においては、エア抜きをするために、流量センサ７１が濃塩水の通水を検出するまでポンプ３８を高吐出状態にて作動させていたが、所定時間だけポンプ３８を高吐出状態にて作動させるようにしてもよい。この所定時間は少なくとも塩水吸い込み管５５およびポンプ３８内の空気を排出するのに十分な時間である。これによれば、流量センサ７１を設ける必要がないので、電解水生成装置をコストダウンすることができる。
【００６３】
また、本発明は、使用者がリセットスイッチ４１ｂを押すことによりエア抜きを開始するものだけでなく、使用者により補給された濃塩水が塩水タンク３０内の下限水位より上になったことを水位センサ３３が検出してこれにより自動的にエア抜きを開始するようなものにも適用できる。
【００６４】
また、本発明は、電解水生成中にエア噛みを検出した場合だけでなく、これ以外の場合例えば電解水生成装置を設置した後最初に濃塩水を吸い込むときなど塩水吸い込み管５５内に液体がない状態である場合においても適用できる。
【００６５】
また、本発明は、塩水タンク３０に水位センサ３３を設けていないものにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１参考実施形態に係る電解水生成装置の全体図である。
【図２】  図１の電気制御回路（マイクロコンピュータ）により実行される実施形態に係るフローチャートである。
【図３】  図１の電気制御回路（マイクロコンピュータ）により実行され、図２の添加量フィードバックのためのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】  図１の電気制御回路（マイクロコンピュータ）により実行され、図２のエア噛み解除のためのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】  図１の電解水生成装置の作動を示すタイムチャートである。
【図６】  本発明の第１実施形態に係る電解水生成装置の全体図である。
【図７】  図６の電気制御回路（マイクロコンピュータ）により実行され、図２のエア噛み解除のためのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】  図６の電解水生成装置の作動を示すタイムチャートである。
【図９】  本発明の第１実施形態の変形例に係る電解水生成装置の電気制御回路（マイクロコンピュータ）により実行され、図２のエア噛み解除のためのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】  本発明の第１実施形態の変形例に係る電解水生成装置の作動を示すタイムチャートである。
【図１１】  従来技術に係る電解水生成装置の全体図である。
【符号の説明】
１０…電解槽、１４，１５…電極、２０…給水管、２２…ウオーターバルブ、２３，７２…流量センサ、３８…ポンプ、４０…電源、４１…スイッチ群、４１ａ…注出スイッチ、４１ｂ…リセットスイッチ、４３…表示ランプ群、４３ａ…塩水切れランプ、４５…リモートコントローラ、５０…電流センサ、６０…電気制御回路、７０…切換弁、７１…排出管。
【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】
0003977986.tif 000009
【図９】
0003977986.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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