(57)【要約】【課題】水温のばらつきの影響を考慮して電気伝導度を高精度で検出することができ、生成する電解水を狙いのｐＨ値に設定できる電解水生成装置を提供する。【解決手段】給水源からの水が流入する流入口と、水が流出する流出口と、対向した一対の電極と、を有する電解水を生成する電解槽と、前記電解槽を通過する水の温度を測定する温度測定手段と、前記電解槽を通過する水の電気伝導度を演算し、かつ前記一対の電極への電流を制御する制御部と、を有し、前記制御部は前記温度測定手段の温度に基づいて、前記電気伝導度の演算を行い、所定のｐＨ値となるよう目標電流を決定する電解水生成装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水源からの水が流入する流入口と、水が流出する流出口と、対向した一対の電極と、を有する電解水を生成する電解槽と、
前記電解槽を通過する水の温度を測定する温度測定手段と、
前記電解槽を通過する水の電気伝導度を演算し、かつ前記一対の電極への電流を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は前記温度測定手段の温度に基づいて、前記電気伝導度の演算を行い、所定のｐＨ値となるよう目標電流を決定する電解水生成装置。
【請求項２】
前記電解槽の上流側に配置され、前記電解槽に流入される水を加熱する加熱手段と、を更に備え、
前記加熱手段を制御する加熱制御部と、を有し、
前記加熱制御部は前記加熱手段によって前記水の温度を所定の温度とする請求項１記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記対向した一対の電極とは別に水の電気伝導度を計測するための一対の電極を設けた請求項１または請求項２に記載の電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を電気分解して電解水を生成する電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、特許文献１に記載の電解水生成装置のように、電極に電流を流すことで電解水を生成する電解水生成装置が提供されている。このような電解水生成装置においては、例えば、アルカリ飲料水生成や除菌水生成などに電解水を使用する場合、単に一定の電流を流して電解水を生成するだけでなく、用途に応じて、生成する電解水を狙いのｐＨ値に設定することが求められる。
そのために、例えば、特許文献２に記載の電解水生成装置においては、電極に印加される電圧と電流を計測し、計測された電圧と電流に基づいて得られる電気伝導度（電気伝導度ＥＣ＝電極間距離Ｌ／電極面積Ａ／水質抵抗値Ｒから算出）の値によって、電極に通電する電力を調整し、電解水のｐＨ値を制御する手段がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０６６２２
【特許文献２】特開２００３−０２７５５６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２のように水質抵抗値から電気伝導度を測定する場合においては、特に水温のばらつきによって電気伝導度の値が変動するため、水質抵抗値に基づいて得られる電気伝導度の値（例えば２５℃を基準にして算出）と、実際の水温での電気伝導度の値が一致せず、正確に電気伝導度を測定できないという課題がある。
【０００５】
また、電極は、電流を繰り返し流すことで電極の面積が減り、経年的に劣化する。これにより、特許文献２のように水質抵抗値から電気伝導度を測定する場合においては、電極の劣化の影響を受けることで水質抵抗値を正確に測定できず、適切な電解水のｐＨ値を制御できないといった課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、給水源からの水が流入する流入口と、水が流出する流出口と、対向した一対の電極と、を有する電解水を生成する電解槽と、前記電解槽を通過する水の温度を測定する温度測定手段と、前記電解槽を通過する水の電気伝導度を演算し、かつ前記一対の電極への電流を制御する制御部と、を有し、前記制御部は前記温度測定手段の温度に基づいて、前記電気伝導度の演算を行い、所定のｐＨ値となるよう目標電流を決定する電解水生成装置である。
【０００７】
第１の発明によれば、水温のばらつきの影響を考慮して電気伝導度を高精度で検出することができ、結果として生成する電解水を狙いのｐＨ値に設定することが可能となる。
【０００８】
第２の発明は、前記電解槽の上流側に配置され、前記電解槽に流入される水を加熱する加熱手段と、を更に備え、前記加熱手段を制御する加熱制御部と、を有し、前記加熱制御部は前記加熱手段によって前記水の温度を所定の温度とする電解水生成装置。
【０００９】
第２の発明によれば、所定の温度とすることで季節などの気温の影響を受けずに、電気伝導度をさらに高精度で検出することができ、結果として生成する電解水を狙いのｐＨ値に設定することが可能となる。
【００１０】
第３の発明は、前記対向した一対の電極とは別に水の電気伝導度を計測するための一対の電極を設けた電解水生成装置。
【００１１】
第３の発明によれば、電解水を生成するための電流よりは小さい電流を、電気伝導度を計測するための一対の電極へ通電して水質抵抗値を検出するので、電極の劣化の影響を抑制し適切な水質抵抗値の検出が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
これにより、水温のばらつきの影響を考慮して電気伝導度を高精度で検出することができ、結果として生成する電解水を狙いのｐＨ値に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係わる実施形態１の電解水生成装置を例示する回路ブロック図である。
【図２】水の温度に対する水質抵抗値と電気伝導度の関係を表した図である。
【図３】本発明に係わる実施形態２の電解水生成装置を例示する回路ブロック図である。
【図４】本発明に係わる実施形態３の電解水生成装置を例示する回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係わる実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係わる実施形態１の電解水生成装置を例示する回路ブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、電解水生成装置１００は、ＡＣ／ＤＣ変換部２と、制御部である電気伝導度を演算するマイコン部３と電極へ電流を制御する電極駆動部６と、電解槽４００内に設けられる対向した一対の第１の電極７と、水質抵抗値を検出する水質抵抗検出部８と、水温を測定するサーミスタ９と、を備える。電解水生成装置１００への給電はＡＣ電源１によって行われる。
【００１７】
電解槽４００に給水源２０から流水路２００を通して水が供給される。電解槽４００によって電気分解された水は吐出部３０から吐出される。吐出部３０から吐出された電解水は、例えば便器への洗浄水としてボウルに噴霧される。流水路２００は、給水源２０から吐出部３０までを繋ぐ水路である。
【００１８】
ＡＣ／ＤＣ変換部２はＡＣ電源１から入力されたＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換し、マイコン部３と、電極駆動部６と、サーミスタ９に電力を供給する。
【００１９】
温度測定手段としてのサーミスタ９は給水源２０と電解槽４００とをつなぐ流水路２００に設けられ、サーミスタ９が位置する水の温度を測定し、その情報をマイコン部３に送信する。つまり、サーミスタ９は電解槽４００を通過する水の温度を測定する。
【００２０】
電極駆動部６はマイコン部３から指令を受けて対向した一対の第１の電極７へ流す電流を制御する。
【００２１】
水質抵抗検出部８は流入口１０から電解槽４００内に流入した水の水質抵抗値を検出する。
【００２２】
電解槽４００はサーミスタ９と吐水部３０の間に位置し、給水源２０からの水が流入する流入口１０と、水が流出する流出口１１と、対向した一対の電極７と、を有し電解水を生成する。
【００２３】
次に、電解水を狙いのｐＨ値に設定するまでの動作を説明する。
【００２４】
サーミスタ９によって読み取られた流水路２００の水の温度と、水質抵抗検出部８によって検出された水の水質抵抗値とをマイコン部３に送信する。
【００２５】
マイコン部３はサーミスタ９から送信された流水路２００の水の温度と、水質抵抗検出部８から送信された流水路２００の水の水質抵抗値から、水温に応じた電気伝導度を算出する。
【００２６】
マイコン部３は電気伝導度に応じた電流を決定し、電極駆動部６へ制御信号を送信する。
【００２７】
電極駆動部６はマイコン部３からの指令を受け、対向した一対の第１の電極７へ電流を制御する。
【００２８】
第１の電極７に電流を供給することによって電解槽４００内の水が電気分解され、狙いのｐＨ値の電解水を得ることができる。
【００２９】
図２は、水の温度に対する水質抵抗値と電気伝導度の関係を表した図である。水の温度が変化することによって電気伝導度は変化する。
【００３０】
図２に示すとおり、水質抵抗値が大きくなると、電気伝導度は小さくなり、逆に水質抵抗値が小さくなると、電気伝導度は大きくなる。また、同じ水質抵抗値でも、水の温度によって電気伝導度の値は異なる。水の温度が高い場合の方が、水の温度が低い場合に比べて、電気伝導度の値は小さくなる。そのため、水温を検出することによって電気伝導度を精度良く測ることができ、その結果、生成する電解水を狙いのｐＨ値に設定することができる。
【００３１】
つまり、電極間距離Ｌ、電極面積Ａ、水質抵抗値Ｒ、温度係数ｋによって次式のように電気伝導度ＥＣが表せる。
【００３２】
【数１】
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【００３３】
実施形態２は、電解水生成装置１００にヒータ５を更に備え、ヒータ５を制御しタンク３００内の水の温度を所定の温度になるように設定する。例えば、３０℃に設定する。
【００３４】
図３は、本発明に係わる実施形態２の電解水生成装置を例示する回路ブロック図である。
【００３５】
実施形態１との違いは図３に示すように、ヒータ５を制御する加熱制御部４と、タンク３００内の水を加熱する加熱手段としてのヒータ５と、を備える。
【００３６】
給水源２０の下流側かつサーミスタ９の上流側にタンク３００が設置される。
【００３７】
加熱制御部４はＡＣ電源１に接続されており、ヒータ５への電力供給を制御する。
【００３８】
次に、電解水を狙いのｐＨ値に設定するまでの動作を説明する。
【００３９】
図３に示すように、加熱制御部４はマイコン部３から受け取った流水路２００の水の温度情報に応じて、ある所定の温度、例えば３０℃となるようにヒータ５へ電力を供給する。
【００４０】
３０℃に温められた水温情報を受信し、水質抵抗検出部８から水質抵抗値の情報を受信したマイコン部３は、演算を行い、電気伝導度に応じた電流を決定し、電極駆動部６へ制御信号を送信する。
【００４１】
電極駆動部６はマイコン部３からの指令を受け、対向した一対の第１の電極７へ電流を制御する。
【００４２】
第１の電極７に電流を供給することによって電解槽４００内の水が電気分解され、狙いのｐＨ値の電解水を得ることができる。
【００４３】
実施形態３は、対向した一対の第１の電極７とは別に、水の電気伝導度を計測するための一対の第２の電極１２を設ける。
【００４４】
図４は、本発明に係わる実施形態３の電解水生成装置を例示する回路ブロック図である。
【００４５】
対向した一対の第２の電極１２は電解槽４００内にあり、水質抵抗検出部８に接続されている。
【００４６】
第２の電極１２を用いて水質抵抗検出部８によって電解槽４００内の水質抵抗値を検出する。
【００４７】
実施形態１、２では電解水を生成することによって電極の面積が減り、正確な電気伝導度の計算が困難になってしまう。実施形態３では、電解水を生成するための第１の電極７とは別に、水の電気伝導度を計測するための一対の第２の電極１２を設けているので実施形態１、２に比べて電極の劣化の影響を抑え、正確な電気伝導度を計算することができる。
【００４８】
次に、実施形態３での電解水を狙いのｐＨ値に設定するまでの動作を説明する。
【００４９】
サーミスタ９によって読み取られた流水路２００の水の温度と、対向した一対の第２の電極１２を介して、水質抵抗検出部８によって検出された水の水質抵抗値とをマイコン部３に送信する。
【００５０】
マイコン部３はサーミスタ９から送信された流水路２００の水の温度と、水質抵抗検出部８から送信された流水路２００の水の水質抵抗値から、水温に応じた電気伝導度を算出する。
【００５１】
マイコン部３は電気伝導度に応じた電流を決定し、電極駆動部６へ制御信号を送信する。
【００５２】
電極駆動部６はマイコン部３からの指令を受け、対向した一対の第１の電極７へ電流を制御する。
【００５３】
第１の電極７に電流を供給することによって電解槽４００内の水が電気分解され、電極の劣化の影響を抑え、狙いのｐＨ値の電解水を得ることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…ＡＣ電源
２…ＡＣ／ＤＣ変換部
３…マイコン部
４…加熱制御部
５…ヒータ
６…電極駆動部
７…第１の電極
８…水質抵抗検出部
９…サーミスタ
１０…流入口
１１…流出口
１２…第２の電極
２０…給水源
３０…吐出部
１００…電解水生成装置
２００…流水路
３００…タンク
４００…電解槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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