(57)【要約】【課題】複数電解槽式電解水生成装置のおける各電解槽に対する被電解水の供給流量の調制御を短時間に行って、各電解槽にて生成される電解生成水の総合の生成流量を短時間に安定化するようにする。【解決手段】各電解槽１０ａ，１０ｂに対する被電解水の供給流量を調整する制御装置３０は、各流量調整弁２４ａ，２４ｂに対する作動制御の順序を定める機能を有し、各流量調整弁２４ａ，２４ｂに対する作動制御を順次行って、各電解槽１０ａ，１０ｂに供給される被電解水の供給流量のバラツキを順次解消することによって、各電解槽１０ａ，１０ｂにて生成される電解生成水の総合の生成流量を安定化するようにする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列する複数の電解槽と、前記各電解槽に対して被電解水を供給する供給管路と、前記各電解槽にて生成される電解生成水を合流して流出させる流出管路と、前記各供給管路にそれぞれ介装された流量調整弁および流量検出手段と、前記各流量検出手段から出力される流量検出信号に基づいて前記各流量調整弁の作動を制御して前記各電解槽に対する被電解水の供給流量を設定された供給流量に調整する制御装置を備える複数電解槽式電解水生成装置であり、前記制御装置は、前記各流量調整弁に対する作動制御の順序を定める機能を有し、前記各流量調整弁に対する作動制御を順次行って、前記各電解槽に供給される被電解水の供給流量のバラツキを順次解消することによって、前記各電解槽にて生成される電解生成水の総合の生成流量を安定化することを特徴とする複数電解槽式電解水生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の複数電解槽式電解水生成装置であり、当該電解水生成装置は互いに並列する２台の電解槽を有するとともに、前記流量調整弁として自動流量調整弁が採用されていて、前記制御装置は、前記流量調整弁の作動制御を交互に行って、前記各電解槽に供給される被電解水の供給流量のバラツキを順次解消することによって、前記各電解槽にて生成される電解生成水の総合の生成流量を安定化することを特徴とする複数電解槽式電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数電解槽式電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解水生成装置の一形式として、互いに並列する複数の電解槽を有する電解水生成装置がある。当該形式の電解水生成装置は、各電解槽にて生成される電解生成水を合流して注出させるもので、一度に大量の電解生成水を消費するために構成されたもである。当該電解水生成装置は、互いに並列する複数の電解槽と、各電解槽に対して被電解水を供給する供給管路と、前記各電解槽にて生成される電解生成水を合流して流出させる流出管路と、各供給管路に介装された流量調整弁および流量検出手段と、各流量検出手段から出力される流量検出信号に基づいて各流量調整弁の作動を制御して各電解槽に対する被電解水の供給流量を設定された供給流量に調整する制御装置を備えている（特許文献１を参照）。
【０００３】
当該形式の電解水生成装置においては、その電解運転時には、制御装置は、各電解槽に供給される被電解水の供給流量が予め設定された流量になるように、各流量検知手段から出力される流量検出信号に基づいてそれぞれ独立的に制御して、各電解槽での電解条件を設定された電解条件に保持して、各電解槽にて生成される電解生成水の特性の安定化を図っている
【特許文献１】特開平８−２９９９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、当該形式の電解水生成装置においては、被電解水の供給流量を設定された一定の流量に制御するための流量調整弁として、自動流量調整弁が採用されている。当該自動流量調整弁は、流量調整弁を構成する弁機構の弁部が流量検出手段から出力される流量検出信号に基づいて、全開・全閉を繰り返し動作することによって流量を調整するようになっており、弁の開口面積の調整は、流量調整弁を構成する駆動機構のモータの駆動によって行われる。
【０００５】
このため、当該自動流量調整弁による被電解水の供給流量の制御では、流量検出手段による流量検出のタイミングと弁機構の弁部の動作に若干の時間差があることこから、被電解水の供給流量にバラツキが発生して、これに起因して、電解槽にて生成される電解生成水の生成流量にもバラツキが発生することになる。従って、被電解水の供給流量のバラツキを解消して一定の供給流量に調整するには時間を要することになり、これに起因して、電解槽で生成される電解生成水の生成流量のバラツキを解消して安定化を図るにも時間を要することになる。
【０００６】
本発明が適用対象とする複数電解槽式電解水生成装置においては、被電解水の供給流量の制御は、各電解槽に供給される被電解水毎に互いに独立して行われるが、電解槽間での被電解水の供給流量の制御には連係が採られていないため、例えば、複数の電解槽に対する被電解水の供給流量に流量不足が検出された場合には、各流量調整弁の弁部が同時に開弁方向に動作することになって、被電解水の供給流量は短時間で設定流量を上回ることになる。また、これとは逆に、複数の電解槽に対する被電解水の供給流量に流量過剰が検出された場合には、各流量調整弁の弁部が同時に閉弁方向に動作することになって、被電解水の供給流量は短時間で設定流量を下回ることになる。
【０００７】
このため、複数の電解槽に対する被電解水の流量調整を同期的に行う場合には、被電解水の供給流量を総合的にみると、そのバラツキは一時期拡大し、被電解水の供給流量のバラツキを解消するにはより多くの時間を要することになる。また、これに起因して、各電解槽で生成される電解生成水の生成流量も総合的にみると、そのバラツキは一時期拡大し、電解生成水の生成流量の安定化を図るには、より多くの時間を要することになる。従って、本発明の目的は、これらの問題に対処することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数電解槽式電解水生成装置に関する。本発明が適用対象とする複数電解槽式電解水生成装置は、互いに並列する複数の電解槽と、前記各電解槽に対して被電解水を供給する供給管路と、前記各電解槽にて生成される電解生成水を合流して流出させる流出管路と、前記各供給管路にそれぞれ介装された流量調整弁および流量検出手段と、前記各流量検出手段から出力される流量検出信号に基づいて前記各流量調整弁の作動を制御して、前記各電解槽に対する被電解水の供給流量を設定された供給流量に調整する制御装置を備える複数電解槽式電解水生成装置である。
【０００９】
しかして、本発明に係る複数電解槽式電解水生成装置においては、前記制御装置は、前記各流量調整弁に対する作動制御の順序を定める機能を有し、前記各流量調整弁に対する作動制御を順次行って、前記各電解槽に供給される被電解水の供給流量のバラツキを順次解消することによって、前記各電解槽にて生成される電解生成水の総合の生成流量を安定化することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る複数電解槽式電解水生成装置の典型的な例は、互いに並列する２台の電解槽を有するもので、前記流量調整弁として自動流量調整弁が採用されていて、前記制御装置は、前記流量調整弁の作動制御を交互に行って、前記各電解槽に供給される被電解水の供給流量のバラツキを順次解消することによって、前記各電解槽にて生成される電解生成水の総合の生成流量を安定化するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る複数電解槽式電解水生成装置においては、前記各流量調整弁に対する作動制御を順次行って、前記各電解槽に供給される被電解水の供給流量のバラツキを順次解消するようにしている。このため、各流量調整弁に対するこのような作動制御では、各流量調整弁の作動制御を同期的に行う場合に比較して、互いの作動制御に起因して供給流量のバラツキが拡大するようなことはなく、結果として、各電解槽にて生成される電解生成水の総合の生成流量のバラツキが拡大することがない。
【００１２】
すなわち、複数の電解槽に対する被電解水の流量調整を同期的に行う場合には、被電解水の供給流量を総合的にみると、そのバラツキは一時期拡大して、被電解水の供給流量のバラツキを解消するにはより多くの時間を要することになる。また、これに起因して、各電解槽で生成される電解生成水の生成流量も総合的にみると、そのバラツキは一時期拡大して、電解生成水の生成流量の安定化を図るには、より多くの時間を要することになる。
【００１３】
しかしながら、本発明に係る複数電解槽式電解水生成装置においては、各電解槽に供給される被電解水の供給流量のバラツキを順次解消するようにしているため、各電解槽に対する被電解水の供給流量のバラツキは互いに断ち切られて相乗することがない。従って、総合的にみれば、全ての電解槽に対する被電解水の供給流量の流量調整の時間は短縮されて、結果として、各電解槽にて生成される電解水生成水の総生成流量が安定化する時間も短縮されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、複数電解槽式電解水生成装置に関する。本発明に係る複数電解槽式電解水生成装置は、互いに並列する複数の電解槽と、各電解槽に対して被電解水を供給する供給管路と、各電解槽にて生成される電解生成水を合流して流出させる流出管路と、各供給管路にそれぞれ介装された流量調整弁および流量検出手段と、各流量検出手段から出力される流量検出信号に基づいて各流量調整弁の作動を制御して、各電解槽に対する被電解水の供給流量を設定された供給流量に調整する制御装置を備えるものである。図１には、本発明に係る複数電解槽式電解水生成装置の一実施形態を示している。
【００１５】
図１に示す電解水生成装置は、互いに並列して配置された２台の有隔膜電解槽１０ａ，１０ｂを有するもので、被電解水は各電解槽１０ａ，１０ｂに対して供給管路２０ａを介して供給され、また、各電解槽１０ａ，１０ｂにて生成された電解生成水は流出管路２０ｂを介して流量されるようになっている。
【００１６】
各電解槽１０ａ，１０ｂはそれ自体公知のもので、各槽本体１１ａ，１１ｂ内は隔膜１２ａ，１２ｂにて区画されていて、各区画室には電極１３ａ1，１３ａ2、１３ｂ1，１３ｂ2がそれぞれ配設されて、一対の電解室Ｒ1，Ｒ2および電解室Ｒ3，Ｒ4が形成されている。
【００１７】
各電解槽１０ａ，１０ｂに被電解水を供給するための供給管路２０ａは、主管路２１、主管路２１から分岐する一対の副管路２２ａ，２２ｂ、および、一方の副管路２２ａの先端から分岐する一対の分岐管路２３ａ1，２３ａ2、他方の副管路２２ｂの先端から分岐する一対の分岐管路２３ｂ1，２３ｂ2にて構成されているもので、副管路２２ａ側の分岐管路２３ａ1，２３ａ2は、電解槽１０ａの各電解室Ｒ1，Ｒ2の上流側に接続され、また、副管路２２ｂ側の分岐管路２３ｂ1，２３ｂ2は、電解槽１０ｂの各電解室Ｒ3，Ｒ4の上流側に接続されている。当該供給管路２０においては、副管路２２ａの途中には流量調整弁２４ａと流量センサー２５ａが介装されており、また、副管路２２ｂの途中にも流量調整弁２４ｂと流量センサー２５ｂが介装されている。
【００１８】
当該電解水生成装置においては、流量調整弁２４ａ，２４ｂとして、自動流量調整弁が採用されている。当該自動流量調整弁２４ａ，２４ｂは、流量調整弁を構成する弁機構の弁部が流量センサー２５ａ，２５ｂから出力される流量検出信号に基づいて、全開・全閉を繰り返し動作することによって被電解水の供給流量を調整するもので、弁の開口面積の調整には、流量調整弁を構成する駆動機構のモータの駆動によって行われる。
【００１９】
各電解槽１０ａ，１０ｂにて生成される電解生成水を流出させる流出管路２０ｂは、各電解槽１０ａ，１０ｂの各電解室の後流側に接続された流出管路２６ａ1，２６ａ2および２６ｂ1，２６ｂ2と、流出管路２６ａ1，２６ｂ1が接続された第１の合流管路２７ａ1、および、流出管路２６ａ2，２６ｂ2が接続された第１の合流管路２７ｂ1と、第２の合流管路２７ａ2，２７ｂ2とからなり、各第１の合流管路２７ａ1，２７ｂ1と各第２の合流管路２７ａ2，２７ｂ2とは、流路切換弁２８を介して接続されている。当該電解水生成装置は、電解運転途中で、各電解槽１０ａ，１０ｂの電解室の極性を反転させるもので、流路切換弁２８は、極性の反転と連動して切換動作して、第１の合流管路２７ａ1，２７ｂ1と第２の合流管路２７ａ２，２７ｂ2の接続関係を切換える。これにより、第２の合流管路２７ａ2，２７ｂ2は、陽極側電解室で生成される電解生成酸性水専用の注出管路、および、陰極側電解室で生成される電解生成アルカリ性水専用の注出管路に形成されている。
【００２０】
供給管路２０ａを構成する主管路２１は、図示しない水道管に接続されているとともに、主管路２１の途中には、図示しない被電解水の調製機構を構成する高濃度塩水の給水管路が接続されている。水道水は、被電解水を調製する原水であって、主管路２１内を流れる原水には、制御装置３０にて制御された流量の高濃度塩水が供給されて、高濃度塩水は原水によって希釈されて設定された塩濃度の水溶液となる。当該塩水溶液は被電解水であて、被電解水は、各副管路２２ａ，２２ｂを経て、電解槽１０ａの各電解室Ｒ1，Ｒ2、および、電解槽１０ｂの各電解室Ｒ3，Ｒ4にそれぞれ供給される。
【００２１】
被電解水の塩濃度の調製制御は、電解運転途中の各電解槽１０ａ，１０ｂ内に発生している電解電流値に基づくフィードバック制御によって行われるが、各電解槽１０ａ，１０ｂ内に発生している電解電流値の検出は、図示しない電流センサーによって行われ、電流センサーにて検出された電解電流値は電流センサーから制御装置３０に出力される。制御装置３０は、電流センサーから出力される検出信号に基づいて、高濃度塩水の原水に対する供給流量を制御する。
【００２２】
当該電解水生成装置における電解運転では各電解槽１０ａ，１０ｂの各電極１３ａ1，１３ａ2、および、各電極１３ｂ1，１３ｂ2に対して、、制御装置３０にて制御された電源３１ａ，３１ｂから設定された一定の電圧が印加され、また、各電解槽１０ａ，１０ｂの各電解室Ｒ1，Ｒ2、および、各電解室Ｒ3，Ｒ4に対しては、制御装置３０にて制御されて設定流量に調整された被電解水が供給される。これにより、各電解槽１０ａ，１０ｂ内では、常に設定されている電解条件の下で電解が行われて、設定された特性の電解生成水（電解生成酸性水および電解生成アルカリ性水）が生成される。各電解槽１０ａ，１０ｂで生成された電解生成酸性水は、例えば、電解生成酸性水専用の第２合流管路２７ａ2から注出され、また、各電解槽１０ａ，１０ｂで生成された電解生成アルカリ性水は、例えば、電解生成アルカリ性水専用の第２合流管路２７ｂ2から注出される。
【００２３】
このように、当該制御装置３０は、当該電解水生成装置の電解運転を総合的に制御すべく機能する。本発明の主要部は、制御装置３０による各電解槽１０ａ，１０ｂに対する被電解水の供給流量を設定された流量に制御することにある。
【００２４】
この種の形式の従来の電解水生成装置においては、被電解水の供給流量を設定された一定の流量に制御するための流量調整弁としても、流量調整弁を構成する弁機構の弁部が流量センサーから出力される流量検出信号に基づいて、全開・全閉を繰り返し動作することによって流量を調整する形式の流量調整弁が採用されていて、各電解槽に対する各流量調整弁の作動制御は同期的になされている。
【００２５】
図１に示す電解水生成装置を参照して、従来の被電解水の各電解槽１０ａ，１０ｂに対する供給流量の制御を説明すれば、制御装置３０は、各流量センサー２５ａ，２５ｂから出力される検出信号に基づいて、各流量調整弁２４ａ，２４ｂの作動を制御する。この場合、各副管路２２ａ，２２ｂを通して供給される被電解水に、設定された流量を大きく下回る現象が同時に発生した場合には、各流量調整弁２４ａ，２４ｂの弁部は同時に、開弁方向と閉弁方向の動作を繰り返し行うことになる。
【００２６】
このため、被電解水の供給流量は各電解槽１０ａ，１０ｂで同時に短時間で、設定された供給流量を上回るとともに（図２ａを参照）、設定された供給流量を下回ることになり（図２ｂを参照）、これらの現象が繰り返されて、各電解槽１０ａ，１０ｂに対する被電解水の供給流量は漸次収束して、最終的には、設定された一定の供給流量に調整される。従って、当該供給流量の制御では、両電解槽１０ａ，１０ｂに対する被電解水の供給流量のバラツキは相乗されて拡大し、これに起因して、各電解槽１０ａ，１０ｂ内で生成される電解生成水の生成流量のバラツキも相乗して拡大することになって、各電解槽１０ａ，１０ｂ内で生成される電解生成水の生成流量のバラツキを解消して、総合の生成流量を設定された一定の生成流量に制御するには相当の時間を要することになる。
【００２７】
なお、このような問題は、各副管路２２ａ，２２ｂを通して供給される被電解水に設定された流量を大きく上回る現象が同時に発生した場合にも同様であって、この場合は、図２ｂに示す現象と図２ａに示す現象とが交互に繰り返されることになって、被電解水に設定された流量を大きく下回る場合と、同様の結果となる。
【００２８】
本発明の目的は、かかる問題に対処することにある。本発明に係る電解水生成装置においては、制御装置３０は、各流量調整弁２４ａ，２４ｂの作動制御を交互に行って、各電解槽１０ａ，１０ｂに供給される被電解水の供給流量のバラツキを順次解消することによって、各電解槽１０ａ，１０ｂにて生成される電解生成水の総生成流量を短時間に安定化させるものである。
【００２９】
制御装置３０は、例えば、一方の流量センサー２５ａから出力される検出信号に基づいて、流量調整弁２４ａの作動を制御する。この場合、副管路２２ａを通して供給される被電解水に、設定された流量を大きく下回る現象が発生した場合には、流量調整弁２４ａの弁部が開弁方向と閉弁方向の動作を繰り返し行うことになる。この結果、一方の電解槽１０ａに供給される被電解水の供給流量にバラツキが発生するが、当該バラツキは、他方の電解槽１０ｂに対する被電解水の供給流量のバラツキとは関係がないことから、当該バラツキが拡大することはない。このため、電解槽１０ａに対する被電解水の供給流量は、設定された一定流量に短時間に収束されることになる。副管路２２ａを通して供給される被電解水に設定された流量を大きく上回る現象が発生した場合も、この場合と同様である（図３ａを参照）。
【００３０】
制御装置３０は、一方の電解槽１０ａに対する被電解水の供給流量の調整制御に引き続き、他方の流量センサー２５ｂから出力される検出信号に基づいて、流量調整弁２４ｂの作動を制御する。この場合、副管路２２ｂを通して供給される被電解水に設定された流量を大きく下回る現象が発生した場合には、流量調整弁２４ａの弁部が開弁方向と閉弁方向の動作を繰り返し行うことになる。この結果、他方の電解槽１０ｂに供給される被電解水の供給流量にバラツキが発生するが、当該バラツキは、一方の電解槽１０ａに対する被電解水の供給流量のバラツキとは関係がないことから、当該バラツキが拡大するようなことはない。このため、電解槽１０ｂに対する被電解水の供給流量は、設定された一定流量に短時間に調整されることになる。副管路２２ｂを通して供給される被電解水に設定された流量を大きく上回る現象が発生した場合も、この場合と同様である（図３ｂを参照）。
【００３１】
従って、電解槽１０ａおよび電解槽１０ｂに対する被電解水の供給流量の制御を交互に行うことにより、各電解槽１０ａ，１０ｂにて生成される電解生成水のバラツキは短時間に収束されて解消されることになり、各電解槽１０ａ，１０ｂにて生成される電解生成水の総合の生成流量を短時間に安定化させることができることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る複数電解槽式電解水生成装置の一実施形態である二電解槽式電解水生成装置の概略構成図である。
【図２】従来の被電解水の供給流量調整における各電解槽内で生成される電解生成水の生成流量の挙動を示すグラフ（ａ），（ｂ）である。
【図３】本発明に係る被電解水の供給流量調整における各電解槽内で生成される電解生成水の生成流量の挙動を示すグラフ（ａ），（ｂ）である。
【符号の説明】
【００３３】
１０ａ，１０ｂ…電解槽、１１ａ，１１ｂ…槽本体、１２ａ，１２…隔膜、１３ａ1，１３ａ2、１３ｂ1，１３ｂ2…電極、Ｒ1，Ｒ2、Ｒ3，Ｒ4…電解室、２０ａ…供給管路、２０ｂ…流出管路、２１…主管路、２２ａ，２２ｂ…副管路、２３ａ1，２３ａ2、２３ｂ1，２３ｂ2…分岐管路、２４ａ，２４ｂ…流量調整弁、２５ａ，２５ｂ…流量センサー、２６ａ1，２６ａ2、２６ｂ1，２６ｂ2…流出管路、２７ａ1，２７ｂ1…第１合流管路、２７ａ2，２７ｂ2…第２合流管路、２８…流路切換弁。
【図１】
2009154122.tif 000003
【図２】
2009154122.tif 000004
【図３】
2009154122.tif 000005