(57)【要約】【課題】本発明は、電解用電極対の異常発熱を防止することができ、安全性の高い電解水生成器を提供する。【解決手段】本発明の電解水生成器は、電解液から次亜塩素酸類を含む電解水を生成する電解用電極対と、前記電極対間に電解液を供給する電解液供給部と、前記電極対により生成された電解水が流れる電解水流路と、センサーとを備え、前記電解水流路は、前記電解水流路が曲がった曲部を有し、前記曲部は、気体が浮力により前記曲部に浮上し溜まるように前記電解水流路が曲がった部分であり、前記センサーは、気体が前記曲部に溜まることにより生じる気液界面の低下を検出するように設けられたことを特徴とする。【選択図】図１
2016215123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液から次亜塩素酸類を含む電解水を生成する電解用電極対と、前記電極対間に電解液を供給する電解液供給部と、前記電極対により生成された電解水が流れる電解水流路と、センサーとを備え、
前記電解水流路は、前記電解水流路が曲がった曲部を有し、
前記曲部は、気体が浮力により前記曲部に浮上し溜まるように前記電解水流路が曲がった部分であり、
前記センサーは、気体が前記曲部に溜まることにより生じる気液界面の低下を検出するように設けられたことを特徴とする電解水生成器。
【請求項２】
前記センサーは、前記電解水流路の外側に配置された静電容量式レベルセンサーである請求項１に記載の電解水生成器。
【請求項３】
前記センサーは、気体が溜まる部分の上側から気液界面の低下を検出するように設けられた請求項２に記載の電解水生成器。
【請求項４】
前記センサーは、気体が溜まる部分の側部から気液界面の低下を検出するように設けられた請求項２又は３に記載の電解水生成器。
【請求項５】
前記電解液供給部は、電解液を貯留する電解液タンクと、前記電解液タンク内の電解液を前記電極対間に供給するポンプとを備える請求項１〜４のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【請求項６】
前記電極対により生成された電解水を希釈する希釈部をさらに備え、
前記曲部は、前記電極対と前記希釈部との間の前記電解水流路に設けられた請求項１〜５のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【請求項７】
電解水の乱流が生じる水槽を有する攪拌部をさらに備える請求項１〜６のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【請求項８】
前記電極対は、無隔膜電解用電極対である請求項１〜７のいずれか１つに記載の電解水生成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水生成器に関する。
【背景技術】
【０００２】
次亜塩素酸類を含む電解水は除菌効果を有するため、感染症の予防、生鮮食品の鮮度維持、洗濯物やペット用品の除菌や消臭などの目的で利用されており、食品工場等の生産装置の洗浄、食品そのものへの洗浄に使用されている。そのため、それらの用途に用いられる電解水生成器は現時点では大規模な生産装置であるが、今後、一般家庭や飲食店、小規模清掃業者での除菌用途の拡大に向けて、電解水生成器の小型化、装置の安全対策が求められる。
【０００３】
電解時の異常検知する機能を有する強酸性水生成器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の強酸性水生成器では、水と添加液とで構成された電解液を隔膜を有する電解槽に導入し、電解槽の電極に電解電圧を印加することにより、前記電解液を電気分解して強酸性水を生成する。また、この強酸性水生成器は、電解前の混合水の導電率を計測する電解前導電率計測手段と、電解後の生成水の導電率を計測する電解後導電率計測手段と、前記電解槽の電解電流値を計測する電流値計測手段と、前記電解前導電率計測手段で計測された電解前導電率、前記電解後導電率計測手段で計測された電解後導電率、及び前記電流値計測手段で計測された電解電流値に基づいて電解時の異常を検出する異常検出手段を備えた構成を有する。
【０００４】
異常検出手段では、電解前導電率計測手段で計測された電解前導電率、電解後導電率計測手段で計測された電解後導電率、及び電流値計測手段で計測された電解電流値に基づいて電解時の異常を検出する。電解前導電率が決まると、電解電源の電圧は既知であるので、これらの関係から電解電流値が決まることになる。すなわち、電解が正常に行われたときの電解前導電率と電解電流値との関係を知ることができる。従って、電解前導電率に対して電解電流値が極端に大きい場合や極端に小さい場合には電解電源の異常と判断できる。
また、電解後導電率が電解電流値に対して極端に大きい場合や小さい場合も異常と判断できる。さらに、電解前導電率と電解電流値とから電解後導電率の予測が可能であるので、電解前導電率に対し、電解後導電率がこの予測値と極端に異なる場合には、異常と判断できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９５０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電解時の異常検知する機能を有する従来の強酸性水生成器では、電解液流路内に導電率計測機器を配置する必要があり、前記計測機器は電解液に対する耐薬品性が求められるだけでなく、電源や信号を流路外とやり取りするために、電解液の漏れ対策が必要になり、装置全体を小型化することが困難であり、またコストアップ要因になる。
また、従来の強酸性水生成器では水道水と食塩水などの添加液との混合水を電気分解することにより、殺菌効果の高い強酸性水を生成する強酸性水生成器の電解時異常検出装置に関することであり、強酸性水とは、ｐＨ２前後、酸化還元電位１１００〜１４００ｍＶ及び残留塩素濃度２０〜５０ｐｐｍ程度のものを指す。この場合は電解液である食塩水の濃度は、飽和食塩濃度である３６％程度のものが一般的であるが、例えば電解液の食塩水濃度が飽和食塩濃度よりも低い、例えば５％程度の電解液の場合は、電解前後の電解液の導電率変化が少なく、導電率変化では空焚き等の電解時の異常を判定できない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電解用電極対の異常発熱を防止することができ、安全性の高い電解水生成器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電解液から次亜塩素酸類を含む電解水を生成する電解用電極対と、前記電極対間に電解液を供給する電解液供給部と、前記電極対により生成された電解水が流れる電解水流路と、センサーとを備え、前記電解水流路は、前記電解水流路が曲がった曲部を有し、前記曲部は、気体が浮力により前記曲部に浮上し溜まるように前記電解水流路が曲がった部分であり、前記センサーは、気体が前記曲部に溜まることにより生じる気液界面の低下を検出するように設けられたことを特徴とする電解水生成器を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電解水生成器は電解液から次亜塩素酸類を含む電解水を生成する電解用電極対と、前記電極対間に電解液を供給する電解液供給部とを備えるため、電解用電極対により連続的に電解水を生成することができる。また、電極対による電解処理により、水素ガス又は塩素ガスが発生するため、電解用電極対により生成された電解水には、水素ガス又は塩素ガスの気泡が含まれる。なお、電解水に含まれる塩素ガスは、電解部内及び電解水流路などを流れる過程で、水と反応し次亜塩素酸類に変換される。
本発明の電解水生成器は電解用電極対により生成された電解水が流れる電解水流路を備え、前記電解水流路は前記電解水流路が曲がった曲部を有し、前記曲部は、気体が浮力により前記曲部に浮上し溜まるように前記電解水流路が曲がった部分であるため、電解水流路を流れる電解水の流量が少ない場合、電解水に含まれる気泡が浮力により電解水流路の曲部に溜まり、溜まった気体と電解水との間に気液界面が形成される。また、電解液又は電解水の漏洩や電解液タンクが空になり空気が電解水流路に混入した場合、混入した空気は曲部に溜まり、溜まった気体と電解水との間に気液界面が形成される。
【０００９】
本発明の電解水生成器はセンサーを備え、このセンサーは、電解用電極対による電解により生成した気体又は電解水流路に混入した空気が曲部に溜まることにより生じる気液界面の低下を検出するように設けられる。
電解水流路への電解水の供給が停止した場合や電解水の供給量が少なくなった場合、曲部の上流部又は下流部の気泡や電解用電極対で生成された気泡が浮力により曲部に集まるため、気液界面は低下する。また、混入した空気が曲部に集まり、気液界面が低下する場合もある。電解水の供給停止又は空気の混入は、例えば、電解水生成器が電解液供給部に含まれる電解液タンクが貯留する電解液がなくなった状態、電解液供給部に含まれるポンプが故障した状態、電解液又は電解水の漏洩が生じた状態などになったときに生じる。これらの状態が続くと、気液界面は徐々に低下していき、電解用電極対間の電解液もなくなっていく。電解用電極対間に電解液がない状態において電解用電極対に電圧を印加し続けると、異常発熱が生じ、電解水生成器が故障したり暴走したりする。
【００１０】
従って、センサーにより気液界面の低下を検出すると、電解用電極対間の電解液がなくなる前に電解用電極対への電圧の印加をやめることができ、異常発熱が生じることを抑制することができる。このため、異常発熱による装置の故障や暴走を防ぐことができ、民生用品としては必要不可欠な機器の安全性が確保できる。また、電解用電極対の異常発熱を抑制できるので、製品寿命に大きく寄与する電解用電極対の寿命が長くすることができる。
また、電解用電極対間に供給する電解液の種類や濃度に関わらず、異常発熱が生じることを抑制することができる。
従来の強酸性水生成器では電解液タンクの空検知機構を電解槽の上流側に配置する必要があったが、本発明の電解水生成器では、センサーによる気液界面の低下を検出することにより、電解液タンクが空になったことを検出することができ、電解槽の上流側に電解液タンクの空検知機構を設けることを省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の電解水生成器の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の電解水生成器の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態の電解水生成器の一部の概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の電解水生成器の一部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の電解水生成器は、電解液から次亜塩素酸類を含む電解水を生成する電解用電極対と、前記電極対間に電解液を供給する電解液供給部と、前記電極対により生成された電解水が流れる電解水流路と、センサーとを備え、前記電解水流路は、前記電解水流路が曲がった曲部を有し、前記曲部は、気体が浮力により前記曲部に浮上し溜まるように前記電解水流路が曲がった部分であり、前記センサーは、前記電極対による電解により生成した気体が前記曲部に溜まることにより生じる気液界面の低下を検出するように設けられたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の電解水生成器に含まれるセンサーは、前記電解水流路の外側に配置された静電容量式レベルセンサーであることが好ましい。
このように静電容量式レベルセンサーを設けると、電解液に含まれる電解質の種類や電解液の電解質濃度に関わらず、電解異常の検知が可能になる。
本発明の電解水生成器に含まれるセンサーは、気体が溜まる部分の上側から気液界面の低下を検出するように設けられたことが好ましい。
このように静電容量式レベルセンサーを設けると、気相（気体）が曲部を通過する際に発生する気液界面の波うちに起因するノイズ成分の影響を少なくすることができ、気相割合を正確に検出することができる。
【００１４】
本発明の電解水生成器に含まれるセンサーは、気体が溜まる部分の側部から気液界面の低下を検出するように設けられたことが好ましい。
このように静電容量式レベルセンサーを設けると、気液界面の変化を性能よく検知することができる。
本発明の電解水生成器に含まれる電解液供給部は、電解液を貯留する電解液タンクと、前記電解液タンク内の電解液を前記電極対間に供給するポンプとを備えることが好ましい。
このような電解液供給部を備えると、電解液タンクに貯留した電解液から電解水を生成することができる。また、高濃度の電解液を電解部に供給することができ、高効率で電解処理することができる。
【００１５】
本発明の電解水生成器は、前記電極対により生成された電解水を希釈する希釈部をさらに備えることが好ましく、前記曲部は、前記電極対と前記希釈部との間の前記電解水流路に設けられたことが好ましい。
本発明の電解水生成器が希釈部を備えることにより、多量の電解水を生成することが可能になる。また、このように曲部を設けると、電解液タンクが空になったことや電解水生成器に異常が生じたことを早期に検出することができ、電解用電極対が異常発熱することを抑制できる。
本発明の電解水生成器が電解水の乱流が生じる水槽を有する攪拌部をさらに備えることが好ましい。
本発明の電解水生成器がこのような攪拌部を備えると、電解部による電解処理により生じた塩素ガスを効率よく次亜塩素酸類に変換することができ、安定した濃度の電解水を生成することができる。
本発明の電解水生成器において、前記電極対は、無隔膜電解用電極対であることが好ましい。
このような構成によれば、電極間距離を短くすることができ、電解効率を高くすることができる。また、電解部の構造が簡単になり、電解水生成器の製造コストを低減することができる。
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
【００１７】
第１実施形態
図１は、第１実施形態の電解水生成器の概略断面図であり、図２は、第１実施形態の電解水生成器の概略構成図である。図３は、第１実施形態の電解水生成器の一部の概略断面図である。
第１実施形態の電解水生成器３０は、電解液８から次亜塩素酸類を含む電解水１１を生成する電解用電極対１と、電極対１間に電解液８を供給する電解液供給部７と、電極対１により生成された電解水１１が流れる電解水流路９と、センサー２２とを備え、電解水流路９は、電解水流路９が曲がった曲部２１を有し、曲部２１は、気体が浮力により前記曲部に浮上し溜まるように前記電解水流路が曲がった部分であり、センサー２２は、気体が曲部２１に溜まることにより生じる気液界面２６の低下を検出するように設けられたことを特徴とする。
【００１８】
また、第１実施形態の電解水生成器３０は、電解水生成ライン３５と水道水供給ライン３６が希釈部１３で合流し、電解水生成ライン３５から供給される電気分解反応の反応生成物を含む電解水１１の濃度を希釈させ、所望の電解水濃度になるように調整した電解水１１を吐出口１０から吐出する構成になっている。また、電解水生成器３０は、この電解水１１を製造する装置である。
【００１９】
電解水生成ライン３５は、電解液８を貯留する電解液タンク５、電解液８を電解部４に送液するためのポンプ６を備えた電解液供給部７と、陽極２と陰極３とを有する無隔膜電解用電極対１から構成されている電解部４、電解部４の電解水流出部２３と希釈部１３とを接続する電解水流路９とから構成される。電解水流路９には、電解水流路９が曲がった曲部２１が設けられている。
また、曲部２１は、気体が浮力により前記曲部に浮上し溜まるように前記電解水流路が曲がった部分である。曲部２１がこのような構成を有することにより、曲部２１に気体が溜まり易くなる。また、曲部２１は、少なくとも一部がその上流部およびその下流部よりも高い位置に配置されるように設けられてもよい。つまり、曲部２１はピークを有するように設けることができる。
曲部２１の上部には、静電容量式レベルセンサー２２が設けられている。なお、レベルセンサー２２は、電解水流路９を構成する配管の外部に設置することができる。
【００２０】
電解用電極対１には電解用の電源部２０より電力が供給されるが、供給方式は定電圧駆動方式でも定電流駆動方式でも共に使用可能であるが、電解用電極対１の抵抗値の個体差を考慮すれば、定電流駆動方式を用いた方が電解液８の濃度管理は容易である。
ポンプ６はチューブポンプを用いるが一般的であり、ポンプ寿命を長くするために、間欠駆動を行うことが望ましい。
【００２１】
本実施形態では、電解水生成器３０は、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、次亜塩素酸塩（ＮａＣｌＯ、ＫＣｌＯなど）及びアルカリ金属塩化物を含む電解水１１を生成する構成を有する。電解水生成器３０は独立した装置であってもよく、他の装置に組み込まれた電解水１１を生成する部分であってもよい。
【００２２】
電解液８は、アルカリ金属塩化物と、水溶液が酸性となる物質とを含む水溶液である。アルカリ金属塩化物は、塩化ナトリウム又は塩化カリウムであることが好ましい。なお、電解液供給部７は、電解水生成用電解質から電解液８を調製して、調製した電解液８を電解部１に供給してもよい。例えば、クエン酸と塩化ナトリウム又は塩化カリウムとからなる電解水生成用電解質を水に溶解させ電解液８を調製し、この調製した電解液８を電解部１に供給することができる。
電解液８は、塩化ナトリウムと塩化カリウムの両方を含んでもよい。電解液８がアルカリ金属塩化物を含むことにより、電解水生成器３０により生成される電解水１１が次亜塩素酸及び次亜塩素酸塩（次亜塩素酸類）を含むことができ、電解水１１が殺菌効果を有することができる。また、アルカリ金属塩化物が電解されることにより生成されるアルカリ性物質により、電解水生成器３０により生成される電解水１１のｐＨを６．５よりも大きくすることができる。また、電解液８がアルカリ金属塩化物を含むことにより、電解水１１がアルカリ金属塩化物を含むことができる。
【００２３】
電解液８が塩化ナトリウムを含む場合、塩化ナトリウムは安価であるため、電解水１１の製造コストを低減することができる。
電解液８が塩化カリウムを含む場合、製造する電解水１１がカリウムイオンを含むことができる。このことにより、病害予防などの目的で電解水１１を農作物に散布することが可能になる。この場合、カリウムイオンを肥料として利用することが可能になる。
【００２４】
電解液８が酸性となる物質を含むことにより、電解水生成器３０により生成される電解水１１のｐＨを８．０よりも小さくすることができる。電解液８又は電解水生成用電解質に含まれる「水溶液が酸性となる物質」は、例えば、塩化水素（塩酸）、硫酸、硝酸、酢酸、クエン酸、フッ化水素（フッ化水素酸）などである。水溶液が酸性となる物質は、塩化水素とすることが好ましい。このことにより、塩化水素に含まれる塩素イオンから次亜塩素酸を生成することができ、生成する電解水１１の有効塩素濃度を高くすることができる。また、水溶液が酸性となる物質をクエン酸とすることができる。
【００２５】
電解部４で高濃度の次亜塩素酸類を含む電解水１１を生成し希釈する方式においては、電解部４で生成する電解水１１の次亜塩素酸類の濃度が高いほど好ましい。このことにより、希釈部１３における希釈倍率を高めることができ、多量の電解水１１を生成することができる。また、少ない電解液８から多量の電解水１１を生成することが可能になり、電解液タンク５に貯留する電解液８の消費を抑制することができる。
【００２６】
電解部４内の次亜塩素酸類の濃度が高いほど電解液８の濃度を高くしなければ生成効率が低下する。しかし電解液８の濃度が高すぎると、塩が析出や塩酸成分の揮発が発生により濃度変化を生じやすくなり、電解液８の管理の手間や、機器の故障を招く恐れが生じる。
したがって、実使用上好ましくは、アルカリ金属塩化物の濃度を約５％以上約１５％以下とし、塩化水素の濃度を約０．２５％以上５％以下とすることが好ましい。
ただし更に電解水１１の生成頻度が低く長期間電解液８の補充や交換がない事が想定される場合には、全体的に濃度を下げておくことは好ましく、アルカリ金属塩化物の濃度を約０．５％以上１０％以下とし、塩化水素の濃度を約０．２５％以上１．０％以下、とすることも可能である。具体的な濃度の決定は場合によるが、例えば必要な電解水１１の濃度が低ければ比較的電解液８も低い濃度でよく電解液濃度も長期間安定するので好ましく、必要な濃度が高ければ電解効率と電解液消費率の兼ね合いにより比較的高い濃度の方が好ましい。
【００２７】
電解部４は、陽極２及び陰極３を備える電解用電極対１を有する。また、電解用電極対１は、電解液供給部７から供給された電解液８が陽極２と陰極３との間を流れるように設けることができ、また、陽極２と陰極３との間に電圧を印加できるように設けられる。このことにより、電解液８を電解処理することができ、次亜塩素酸、次亜塩素酸塩及びアルカリ金属塩化物を含む電解水１１を生成することができる。なお、電解用電極対１は、無隔膜電解ができるように設けることができる。
【００２８】
例えば、電解部４における電解処理では、化学反応式（１）、（３）のような陽極反応が進行し、化学反応式（４）のような陰極反応が進行すると考えられる。また、電解液中又は電解水中において化学式（２）のような反応が進行すると考えられる。従って、電解処理により生成された電解水１１は、塩素ガスの気泡又は水素ガスの気泡を含むことができる。なお、電解水１１に含まれる塩素ガスは、電解水１１が電解部４及び電解水流路９を流れる間に進行する化学反応式（２）により次亜塩素酸類に変換される。
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-・・・（１）
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ・・・（２）
Ｈ2Ｏ→１／２Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ-・・・（３）
２Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→Ｈ2＋２ＯＨ-・・・（４）
【００２９】
陽極２及び陰極３は、それぞれ板状とすることができ、陽極２と陰極３とが無隔膜で対向するように設けることができる。このことにより、電極間距離を短くすることができ、電解効率を向上させることができる。また、陽極２及び陰極３は、略平行で電極間距離が１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内となるように配置することができる。
電解用電極対１は、一枚の陽極２と一枚の陰極３とが対向するように設けられてもよく、陽極２と陰極３とが交互に間隔をおいて積層されるように設けられてもよく、複数の電極が積層され中間の電極の一方の面が陽極２となり他方の面が陰極３となるように設けられてもよい。
【００３０】
希釈部１３は、電解部４により生成した電解水１１を水で希釈して吐出口１０に供給するように設けられる。また、希釈部１３において電解部４により生成した電解水１１を水道水で希釈することにより、製造する電解水１１の量を多くすることができる。また、希釈部１３における希釈する水の量を変えることにより、電解水１１の有効塩素濃度を容易に変えることができる。
【００３１】
電解部４における電解処理において、陽極２では前記化学反応式（１）〜（３）に記載の通り、塩素気体や酸素気体が発生する。また、陰極３では、前記化学反応式（４）に記載の通り、水素気体が発生する。これらの気体種は、電解部４と電解部４よりも下流側で、電解水１１に溶け込みながら排出されるが、特に電解部４の電解水流出部２３や、電解水流出部２３の下流側の電解水流路９に配置された曲部２１では全ての気体種が電解水中に溶け込まず、気相（気体）が存在する。また、電解水流出部２３の下流側に配置された曲部２１は、電解水流路９を湾曲して形成しており、意図的に気相（気体）が溜まりやすい構造になっている。電解処理時には、一定量の気相（気体）が発生し、曲部２１に気相が溜まる一方、同時に電解液供給部７より、電解液８を一定量電解部４に供給する制御を行うため、曲部２１にも一定量の液相（電解水）が供給され続ける一方、前記液相内部に含まれる細かな泡状になった気相（気体、気泡２７）が電解水１１と共に排出されるため、通常の電解処理時の曲部２１の気相と液相の比率は一定になり、気液界面２６はあるレベルで安定する。
【００３２】
例えば、電解液タンク５の電解液８が電解処理で消費され、電解液タンク５内の電解液８が空になった場合は、電解部４には新たな電解液８が供給されなくなり、同時に曲部２１にも電解水１１が供給されなくなるが、電解部４からの気相（気体）が継続発生することで、同時に曲部２１の気相割合が増加し、気液界面２６が低下する。この気液界面２６の変化を曲部２１の垂直上方に静電容量式レベルセンサー２２を配置し、曲部２１の気液界面２６を垂直方向に検知し、異常検知を行う構成である。また、静電容量式レベルセンサー２２は、気体が溜まる部分の上側から気液界面２６の低下を検出するように設けられている。
【００３３】
静電容量式レベルセンサー２２は、例えば非金属製のパイプやチューブ内の液体レベルが検出可能な竹中電子工業製の静電容量式液体検知用レベルセンサ（ＳＤＹシリーズ）等を用いることが可能である。前記静電容量式液体検知用レベルセンサーは感度ボリューム調整機能がついているため、電解液８の通常電解処理時の曲部２１の気液界面２６位置に静電容量式レベルセンサー２２の閾値を設定することが可能になるため、電解液８に含まれる電解質の種類や電解液８の電解質濃度に関わらず、静電容量式レベルセンサー２２で電解異常の検知が可能になる。
【００３４】
異常時の例として、前記では電解液タンク５内の電解液８が空になった場合を記載したが、例えば、電解部４や電解液供給部７での電解液漏れにより、曲部２１の気相割合の増加により、異常検知することも可能である。また、電源部２０や電源回路/制御回路１９の異常により、電解部４への電力供給が設定電力以上になった場合も、曲部２１の気相割合の増加を静電容量式レベルセンサー２２で検知可能である。
静電容量式レベルセンサー２２は、曲部２１の気液界面２６を外部から非接触で測定、検知しているため、静電容量式レベルセンサー２２には電解液８や電解水１１に対する耐薬品性を付加する必要がなく、また従来技術の様に、電源や信号を流路の内外でやり取りする必要がないために、電解液や電解水の漏れ対策が不要になり、装置全体を小型化、低価格化することが可能である。
【００３５】
静電容量式レベルセンサー２２による曲部２１の気相割合の検知により、電解液タンク５の空検知が可能になるため、電解液タンク５の空検知装置を新たに配置する必要がなくなり、電解水生成器３０の小型化、低価格化に寄与することができる。
静電容量式レベルセンサー２２により曲部２１の気相割合を測定することで異常検知する本方式では、電解液８に含まれる電解質の種類や電解液８の電解質濃度に関わらず、電解時に気体発生が生じるすべての電解処理に適応可能である。
【００３６】
＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の電解水生成器の一部の概略断面図である。
第２実施形態では、曲部２１の側部に静電容量式レベルセンサー２２を配置することで、曲部２１の気液界面２６の変化を側部から検知する構成である。また、静電容量式レベルセンサー２２は、気体が溜まる部分の側部から気液界面の低下を検出するように設けられる。
第２実施形態の電解水生成器３０に含まれる静電容量式レベルセンサー２２は、曲部２１の垂直上方にレベルセンサー２２を配置した第１実施形態と比較して、気液界面２６の変化を検知する性能は高い。しかし、気液界面２６を気相（気体）が通過する際の気液界面２６の波うちが発生するため、ノイズ成分が多くなるといった傾向がある。気液界面２６に対する静電容量式レベルセンサー２２の設置位置が第２実施形態では垂直方向、第１実施形態では平行方向であるが、設置角度は電解液８に含まれる電解質の種類や電解液８の電解質濃度によって最適値があるため、その最適値に応じて自由に設定可能である。
なお、第１実施形態の電解水生成器３０についての記載は、矛盾がない限り、第２実施形態の電解水生成器３０にも当てはまる。
【００３７】
＜第３実施形態＞
第３実施形態での電解水生成器３０の概略断面図は、第１実施形態の電解水生成器３０と同じである。
第３実施形態では、電解開始前にポンプ６を強制的に駆動し、曲部２１に電解水１１又は電解液８を送液する。そして、曲部２１の上方に設置した静電容量式レベルセンサー２２で曲部２１の気相割合を測定する。
電解液タンク５内に電解液８が残っている場合、ポンプ６による送液により曲部２１に溜まった気相は流され、気液界面２６は上昇する又は曲部２１に気液界面２６がなくなる。このため、レベルセンサー２２により測定される気相割合は低下する。従って、レベルセンサー２２により、電解液タンク５内に電解液が残っていることを確認できる。
電解液タンク５が空状態の場合、ポンプ６を駆動しても曲部２１に電解水１１又は電解液８は供給されないため、曲部２１の気液界面２６は変化しない又は気液界面２６は低下する。このため、レベルセンサー２２により測定される気相割合は変化しない又は上昇する。従って、ポンプ６を強制的に駆動したときのレベルセンサー２２の測定値の変化から電解液タンク５が空になったことを検出することが可能になる。
【００３８】
また、電解液タンク５内の電解液８がなくなった場合は、新たに電解液８が満たされた電解液タンク５を設置し交換するが、交換時にはポンプ６から電解部４までが電解液８又は電解水１１で満たされている保証がない。電解部４に電解液８又は電解水１１が満たされずに電解用電極対１に電力を供給すると、電解時の空炊きと同現象である電解用電極対１の異常発熱が生じる恐れがある。静電容量式レベルセンサー２２により曲部２１の気液界面２６が無くなること又は気液界面２６が上昇することを検出し、電解液８又は電解水１１が電解部４を満たしていることを検出することで、前記の異常発熱を事前に防止する事が可能になる。
なお、第１実施形態の電解水生成器３０についての記載は、矛盾がない限り、第３実施形態の電解水生成器３０にも当てはまる。
【００３９】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の電解水生成器３０の概略断面図は、第１実施形態の電解水生成器３０と同じである。
第４実施形態では、出荷後の初めて使用する前にポンプ６を強制的に駆動し、曲部２１に電解液８を送液する。そして、曲部２１の上方に設置した静電容量式レベルセンサー２２で曲部２１の気相割合を測定する。
電解水生成器３０が電解水１１を生成できる状態となっている場合、ポンプ６による送液により曲部２１に溜まった気相は流され、気液界面２６は上昇する又は曲部２１に気液界面２６がなくなる。このため、レベルセンサー２２により測定される気相割合は低下する。従って、レベルセンサー２２により、電解水生成器３０が電解水を生成できる状態となっていることを確認できる。
【００４０】
製品流通（輸送）時の振動等による破損での液漏れの危険性があるため、電解部４には電解液が満たさない状態で製品は出荷されるため、出荷後の初めて使用する場合は空焚き状態が発生する。出荷後初めて使用する場合の空焚き状態でも、第３実施形態の電解液タンク５内の電解液８がなくなった場合と同様に、電解部４に電解液８又は電解水１１が完全に満たされずに電解用電極対１に電力を供給すると、電解時の空炊きと同現象である電解用電極対１の異常発熱が生じる恐れがある。静電容量式レベルセンサー２２で曲部２１の気液界面２６が無くなること又は気液界面２６が上昇することを検出し、電解液８又は電解水１１が電解部４を満たしていることを検出することで、電解用電極対１の異常発熱を事前に防止する事が可能になる。
なお、第１実施形態の電解水生成器３０についての記載は、矛盾がない限り、第４実施形態の電解水生成器３０にも当てはまる。
【符号の説明】
【００４１】
１：電解用電極対    ２：陽極    ３：陰極    ４：電解部    ５：電解液タンク    ６：ポンプ    ７：電解液供給部    ８：電解液    ９：電解水流路    １０：吐出口    １１：電解水    １２：攪拌部    １３：希釈部    １４：電磁弁    １５：給水口    １６：流量センサー    １７：水位センサー    １８：逆止弁    １９：電源回路／制御回路    ２０：電源部    ２１：曲部    ２２：静電容量式レベルセンサー    ２３：電解水流出部    ２４：水道水    ２５：気相    ２６：気液界面    ２７：気泡    ２８：筐体    ３０：電解水生成器    ３１：電解液流路    ３２：水道水流路    ３３：操作・表示部    ３５：電解水生成ライン    ３６：水道水供給ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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